计算机图形学课程设计报告
组 号：第 七 组 小组成员：宋 洁 邵 海 军 谷 文 海 冯 新 科 学 院：资源环境学院 专业班级：地 科 14 - 2 指导老师：向 中 林
目录
1实习目的 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 2 课程设计题目 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
题目要求及内容 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
要求 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 内容分析 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 实习原理 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。 人机交互 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 动画 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 几何变换 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 二维几何图形变换 ............................................................................. 错误!未定义书签。 三维几何图形变换: ............................................................................ 错误!未定义书签。 3 主要流程图 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
三维图形处理流程图 ............................................................................. 错误!未定义书签。 二维几何画板流程图 ............................................................................. 错误!未定义书签。 4 主要源程序 ................................................................................................... 错误!未定义书签。
主要源程序 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
键盘事件函数 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 菜单 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。 创建菜单函数 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 光照函数 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 几何变换事件 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 旋转事件 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 移动事件 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 放大事件 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 缩小事件 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 5 问题讨论 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
1实习目的
课程设计是信息与计算科学专业集中实践性环节之一，是学习完《计算机图形学》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的是：
（1）要达到理论与实际应用相结合，使学生能够根据数据对象的特性，学会数据组织的方法，能把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来，并培养良好的程序设计技能。
（2）在实践中认识为什么要学习数据结构，掌握数据结构、程序设计语言、程序设计技术之间的关系，是前面所学知识的综合和回顾。
要求
（1）了解并掌握交互式图形系统的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力；
（2）初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；
（3）提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能； （4）训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风；
(5)培养学生团结协作，共同完成相关课题的能力。
2 课程设计题目
人机交互系统三维图形处理及动画实现
题目要求及内容 要求
创建三维立体图形，通过创建菜单及键盘、鼠标事件实现对图形的人机交互式处理 。
在理解直线、圆、区域填充、图形裁剪等理论知识的基础上，借助于程序设计语言VC++和OpenGL三维图形库进行小型图形应用软件或三维场景的开发。本课程课程设计注重图形交互处理的主要实现，包括如下几部分：
三维立体图形人机交互的处理，主要内容包括以下几点： （1）创建菜单及键盘事件实现对图形的基本处理； （2）平移、缩放、旋转等计算机图形的几何变换 ； （3）图形的裁剪；
（4）平面投影和透视投影； （5）消隐和光照处理； （6）动画的绘制及实现。
附：二维图形的绘制 主要内容包括以下几点：
（1）点、线、圆、多边形、Bezier曲线等计算机基本图元的的绘制； （2）点、线、圆、多边形、Bezier曲线等计算机基本图元属性的设置。
内容分析
定义三维齐次坐标结构和面的结构；定义各图形绕轴旋转的结构及各坐标轴的放缩结构；
定义各个光源的属性及材质表面的属性； 定义键盘输入及鼠标输入对应响应的事件； 定义各菜单对应执行的响应事件； 通过双缓存技术实现动画效果。
实习原理 人机交互
人机交互主要包括鼠标输入、键盘输入以及创建菜单执行对应的处理事件，其基本原理如下：
鼠标：
1）检测鼠标Clicks
GLUT为处理鼠标clicks事件提供了一个方法。函数glutMouseFunc，这个函数一般在程序初始化阶段被调用。函数原型如下：
void glutMouseFunc(void(*func)(int button,int state,int x,int y)); 参数：
func：处理鼠标click事件的函数的函数名。
从上面可以看到到，处理鼠标click事件的函数，一定有4个参数。第一个参数表明哪个鼠标键被按下或松开，这个变量可以是下面的三个值中的一个：
GLUT_LEFT_BUTTON GLUT_MIDDLE_BUTTON GLUT_RIGHT_BUTTON
第二个参数表明，函数被调用发生时，鼠标的状态，也就是是被按下，或松开，可能取值如下：
GLUT_DOWN GLUT_UP
当函数被调用时，state的值是GLUT_DOWN，那么程序可能会假定将会有个GLUT_UP事件，甚至鼠标移动到窗口外面，也如此。然而，如果程序调用glutMouseFunc传递NULL作为参数，那么GLUT将不会改变鼠标的状态。
剩下的两个参数（x,y）提供了鼠标当前的窗口坐标（以左上角为原点）。 2）检测动作（motion）
GLUT提供鼠标motion检测能力。有两种GLUT处理的motion：active motion和passive motion。Active motion是指鼠标移动并且有一个鼠标键被按下。Passive motion是指当鼠标移动时，并有没鼠标键按下。如果一个程序正在追踪鼠标，那么鼠标移动期间，每一帧将产生一个结果。
GLUT让我们可以指定两个不同的函数，一个追踪passive motion，另一个追踪active motion。
它们的函数原型，如下：
void glutMotionFunc(void(*func)(int x,int y));
void glutPassiveMotionFunc(void (*func)(int x,int y)); 参数：
Func：处理各自类型motion的函数名。
处理motion的参数函数的参数（x,y）是鼠标在窗口的坐标。以左上角为原点。
3）检测鼠标进入或离开窗口
GLUT还能检测鼠标鼠标离开，进入窗口区域。一个回调函数可以被定义去处理这两个事件。GLUT里，调用这个函数的是glutEntryFunc,函数原型如下：
void glutEntryFunc(void(*func)（int state）); 参数：
Func：处理这些事件的函数名。
上面函数的参数中，state有两个值： GLUT_LEFT
GLUT_ENTERED
表明，是离开，还是进入窗口。 键盘：
当你按下一个键后，GLUT提供了两个函数为这个键盘消息注册回调。 1）第一个是glutKeyboardFunc。这个函数是告诉窗口系统，哪一个函数将会被调用来处理普通按键消息。普通键是指字母，数字，和其他可以用ASCII代码表示的键。函数原型如下：
void glutKeyboardFunc(void(*func)(unsigned char key,int x,int y)); 参数：
func: 处理普通按键消息的函数的名称。如果传递NULL，则表示GLUT忽略普通按键消息。
这个作为glutKeyboardFunc函数参数的函数需要有三个形参。第一个表示按下的键的ASCII码，其余两个提供了，当键按下时当前的鼠标位置。鼠标位置是相对于当前客户窗口的左上角而言的。
2）GLUT提供函数glutSpecialFunc以便当有特殊键按下的消息时，你能注册你的函数。函数原型如下：
void glutSpecialFunc(void (*func)(int key,int x,int y)); 参数：
func: 处理特殊键按下消息的函数的名称。传递NULL则表示GLUT忽略特殊键消息。
菜单：
弹出式菜单（像点鼠标右键出来的菜单那样的）也是GLUT的一部分，虽然它不能实现我们经常看到的windows系统弹出式菜单的所有的功能，但是它也
计算机图形学课程设计报告
