《 — 计算机图形学 —》
实 验 指 导 书
张建中 编 写
适用专业： 计算机本科
安徽建筑工业学院 电子与信息工程学院（2006 年 8 月
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部）
前 言
本课程的基本内容介绍，通过学习学生需要掌握的基本知识。 为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养哪些方面的技能，设置的具体实验项目，其中哪几项实验为综合性、设计性实验。
各项实验主要了解、掌握的具体知识，训练及培养的技能。 本指导书的特点。 对不同专业选修情况说明。
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实验_1_：规则曲线（标准函数图形）绘制编程
实验学时：2
实验类型：（演示、验证、综合、设计、研究） 设计 实验要求：（必修、选修）必修 一、实验目的
通过本实验的学习，使学生了解图形屏幕的特点、图形程序的框架以及如何构建平移坐标函数， 使学生了解规则曲线的形成原理，培养学生独立思考的能力和对计算机图形学的认识，为以后的动画制作奠定基础。 二、实验内容
在屏幕特定位置建立坐标原点，构建平移坐标函数，绘制简单数学函数 （绘制图形为二次函数）。 三、实验原理、方法和手段
直线段的形成是由首尾点坐标通过直线函数绘制而成的，规则曲线即曲线上任意点都有严格的坐标数据，其形成原理通过相邻像素点的线段联线来逼近的。 四、实验组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学 五、实验条件
windows2000或windowsXP操作系统，安装win-tc程序模式。 六、实验步骤
1. 编写相应图形显示模式的框架 2. 构建坐标原点的平移函数
3. 通过循环，设立步长，用line()函数连接相邻坐标点 4. 估算误差，对程序进行修正 七、思考题
其误差的主要是什么？ 八、实验报告
预习教材第三章内容，要求记录图形坐标以及图形中关键点的实际屏幕坐标，认真填写计算机信息工程系统一格式的实习报告。 九、其它说明
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绘制图形为二次函数一类或相同难度的规则曲线图形。
实验_2_：直线算法编程
实验学时：2
实验类型：（演示、验证、综合、设计、研究） 验证 实验要求：（必修、选修）必修 一、实验目的
通过本实验的学习， 使学生加深对直线算法形成原理的认识，了解直线算法的形成过程，培养学生独立思考的能力和对计算机图形学算法的认识，为以后的动画制作奠定基础，为更深刻地理解计算机图形学的任务埋下伏笔。 二、实验内容
以书上关于直线形成的几种原理，选择一种，参照书上的程序，编写自己的直线函数，并用此直线函数绘制简单图形。推荐用DDA算法。 三、实验原理、方法和手段
直线形成的DDA算法是根据直线上每一点的斜率相同，后面点的坐标根据选举前面点横向或纵向的间距为单位，其相应的纵向或横向就根据这个间距和斜率求得。程序通过循环求得所有点并显示得到整个直线。 四、实验组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学，还是采用集中授课形式 五、实验条件
windows2000或windowsXP操作系统，安装win-tc程序模式。 六、实验步骤（DDA算法）
1. 编写相应图形显示模式的框架 2. 求得斜率
3. 选举横向或纵向为步进单位
4. 通过循环，设立步长，显示各点，完成直线函数的编写 5. 调用直线函数，绘制简单图形
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七、思考题
选举横向或纵向为步进单位主要的依据是什么？ 八、实验报告
预习教材第四章第二节直线段的生成，认真填写计算机信息工程系统一格式的实习报告。 九、其它说明
参考书上的程序，用自己的语言编写，否则无效。画出相应直线算法的流程图，推荐用DDA算法，其它算法选择相应的其他步骤安排。
实验_3_：简单动画编程
实验学时：2
实验类型：（演示、验证、综合、设计、研究） 设计 实验要求：（必修、选修）必修 一、实验目的
通过本实验的学习， 使学生加深对动画形成原理的认识，了解动画（画擦画）算法的形成过程，培养学生独立思考的能力和对计算机图形学在动画方面应用的认识，为以后的计算机仿真制作奠定基础，更加深刻地理解计算机图形学的任务和神圣使命。 二、实验内容
以画擦画为指导方针，绘制简单机械运动 三、实验原理、方法和手段
以画擦画为指导方针，绘制简单机械运动状态，延时，清除此时平面内容，在绘制下一个机械运动状态，通过循环，得到一连续动作，实现动画的形成。
相邻状态的变化为一步长，可通过在循环里改变步长的大小改变运动的快慢，
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也可通过改变所延的时间改变快慢。 四、实验组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学，还是采用集中授课形式 五、实验条件
windows2000或windowsXP操作系统，安装win-tc程序模式。 六、实验步骤
1. 编写相应图形显示模式的框架 2. 确立什么为步长
3. 以步长为循环参数，绘制相应运动状态
4. 通过调整步长改变运动快慢循环（或修改延时时间） 七、思考题
简单描绘本次实验的原理？ 八、实验报告
预习教材第三章第七节绘图程序实例以及第九章计算机动画技术相关内容，认真填写计算机信息工程系统一格式的实习报告。 九、其它说明
绘制相应运动状态，并有分析过程。包括建模过程（如何设计构件的几何
尺寸和相对位置关系，各运动个体有什么样的运动方式，如何衔接，如何设计其屏幕坐标等。）
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