# 计算机图形学

**Repository Path**: Vanisper/CG

## Basic Information

- **Project Name**: 计算机图形学
- **Description**: 计算机图形学
- **Primary Language**: C++
- **License**: MulanPSL-1.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2021-10-16
- **Last Updated**: 2022-02-12

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 计算机图形学

计算机图形学基础教程(Vc++)第二版 孔令德

[下载VC++6.0](./vc6_cn_full.zip)

## 封面

![book.jpg](./book.jpg)

- 本仓库地址： [https://gitee.com/zwdcdu/CG](https://gitee.com/zwdcdu/CG)

## 学生实验发送

实验结果通过每个班的学委发送到老师的邮箱（zwdbox@cdu.edu.cn），一个班一个压缩文件。不要单独以学生个人名称发送。文件名如下：数媒19-03.zip

- 数媒19-01.zip
- 数媒19-02.zip
- 数媒19-03.zip

文件内容样例：

- 数媒19-**.zip
  - 201710421118张三.zip
    - test1/
      - 实验报告.docx
      - 源代码
    - test2/
    - test3/
    - test4/
    - test5/
    - test6/
  - 201710421119李四.zip
    - test1/
    - test2/
    - test3/
    - test4/
    - test5/
    - test6/

## 实验1

- 实验名称：反走样直线段绘制的程序设计
- 实验软件：VC++6.0
- 实验目的：使用Wu反走样算法绘制金钢石图形，在一个界面上同时绘制两个金钢石图形，一个用正常直线，另一个用反走样直线，等分点个数至少20个。Wu反走样原理是各个方向的反走样直线：像素点离理想直线段越近，其亮度值越小，像素越暗；像素点离理想直线段越远，其亮度值就越大，像素越亮。
- 实验分析：对比两个图形的效果，分析优点和缺点，并说明原因。
- 实验结果参见：![走样对比图](img/test1.png)
- 老师的样例程序参见：[test1](./test1.exe)

## 实验2

- 实验名称：多边形填充的程序设计
- 实验软件：VC++6.0
- 实验目的：使用鼠标+键盘绘制一个带孔的多边形，然后进行填充。
- 实验分析：如何表达一个多边形？如何用鼠标键盘绘制一个带孔的多边形，多边形如何填充。
- 样例程序参见：fillpoly,GlyphTest(汉字轮廓)
- 老师的样例程序参见：[test2](./test2.exe)
- MFC添加消息处理：

```text
  鼠标指向view类，选择右键弹出菜单：Add Windows Message Handler
  WM_LBUTTONDOWN
  WM_RBUTTONDOWN
  WM_CHAR
  Invalidate(true);//重绘窗口
```

## 实验3

- 实验名称：多边形二维变换程序设计
- 实验软件：VC++6.0
- 实验目的：参见案例11，将案例11中的四边形改成其他形体。使用包围四边形对多边形进行缩放和旋转,参见Word中的相关功能。
- 实验分析：如何生成和绘制包围多边形，如何进行鼠标控制。补充练习：如何让鼠标命中多边形，然后拖动它？PtInRegion，CreatePolygonRgn
- 样例程序参见：案例11－二维图形几何变换算法
- 算法参见：[test3.md](test3.md)

## 实验4

- 实验名称：三维形体的表示
- 实验软件：VC++6.0
- 实验目的：参见9.4正八面体,9.5凸多面体,9.6立方体画家算法，参见教材Page264-266，构造并显示一个正十二面体的三维形体，显示线框图和填充图。
- 实验分析：如何通过算法生成点表，边表，和面表，如何使用法失量消隐不可见的面。
- 样例程序参见：参见9.4正八面体,9.5凸多面体,9.6立方体画家算法

## 实验5

- 实验名称：三维形体的真实感表示
- 实验软件：VC++6.0
- 实验目的：参见10.6圆环光照，Gouraud明暗处理模型,Z-Buffer算法，构造并显示一个正十二面体的三维形体的真实感图像。
- 实验分析：如何通过算法生成点表，边表，和面表，如何使用法失量消隐不可见的面，如何使用Gouraud颜色模型。
- 样例程序参见：参见参见10.6圆环光照，参见test4
- [Gouraud明暗处理模型](https://www.51wendang.com/doc/b732cedd42a341378c60e769/12)

## 第六章思考题目

- 使用深度坐标，给“案例19-透视投影算法”增加消隐功能。

## C语言程序设计注意点

- 多文件（*.h,*.cpp）
- C语言自有文件，自定义文件class
- 多读源代码,再编写自己的代码。
- 调试程序debug:
  - 设置断点，F5运行程序，程序在断点停下来，单步执行F10，通过鼠标悬停查看变量的值。分析值是否正确。
  - 在最可能出现错误的地方设置

## 考试重点

- 直线绘制，反走样算法
- 坐标变换，齐次坐标，矩阵操作
- Bezier曲线/曲面绘制
- 真实感图形显示，消隐算法
- 多边形填充算法

## 其他

- [VC控件与变量绑定小结](https://www.cnblogs.com/baogg/articles/1979299.html)
- [C++代码实现光线追踪-算法](http://www.kevinbeason.com/smallpt/)

## OnDraw()样例

```c
void CTest2View::OnDraw(CDC* pDC){
  CTest2Doc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);
  CRect rect;	GetClientRect(&rect);
  pDC->SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);
  pDC->SetWindowExt(rect.Width(),rect.Height());
  pDC->SetViewportExt(rect.Width(),-rect.Height());
  pDC->SetViewportOrg(rect.Width()/2,rect.Height()/2);
  //横向坐标轴
  pDC->MoveTo(0,0);pDC->LineTo(100,0);
  //横向箭头：
  pDC->MoveTo(100,0);pDC->LineTo(95,5);
  pDC->MoveTo(100,0);pDC->LineTo(95,-5);
  //纵向坐标轴
  pDC->MoveTo(0,0);pDC->LineTo(0,100);
  //纵向箭头：
  pDC->MoveTo(0,100);pDC->LineTo(-5,95);
  pDC->MoveTo(0,100);pDC->LineTo(5,95);
  //写坐标原点文字
  pDC->TextOut(0,-3,"(0,0)");
  //绘制自定义直线
  pDC->MoveTo(0,0);	pDC->LineTo(200,100);
}

```

## 反走样对比代码

```c
void CTest9View::OnDraw(CDC* pDC)
{
  CTest9Doc* pDoc = GetDocument();
  ASSERT_VALID(pDoc);
  //坐标映射，原点到屏幕中心
  CRect rect;
  GetClientRect(&rect);
  pDC->SetMapMode(MM_ANISOTROPIC);
  pDC->SetWindowExt(rect.Width(),rect.Height());
  pDC->SetViewportExt(rect.Width(),-rect.Height());
  pDC->SetViewportOrg(rect.Width()/2,rect.Height()/2);
  //有锯齿
  pDC->MoveTo(-100,-50+5);pDC->LineTo(200,50+5);
  //没有锯齿
  CPoint p0(-100,-50),p1(200,50),p;
  int dx,dy;
  dx=p1.x-p0.x;
  dy=p1.y-p0.y;
  double k=(double)dy/dx,e;
  for(p=p0,e=0;p.x<p1.x;p.x++)//不包括终点p1
  {
    pDC->SetPixelV(p.x, p.y,RGB(e*255,e*255,e*255));
    pDC->SetPixelV(p.x, p.y+1,RGB((1-e)*255,(1-e)*255,(1-e)*255));	           
    e+=k;
    if(e>=1.0)
    {
      p.y++;
      e--;
    }
  }
  // TODO: add draw code for native data here
}
```