計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)課件

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)孔令德2012年春于太原實(shí)驗(yàn)任務(wù)書

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模红柟虒W(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的直線掃描轉(zhuǎn)換原理、有效邊表填充原理、三維透視投影原理、ZBuffer深度緩沖消隱原理和真實(shí)感圖形生成原理的理解，增加學(xué)生對(duì)真實(shí)感圖形生成算法的感性認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生使用VisualC++的MFC編寫相關(guān)圖形類的技能。此前，課堂上已經(jīng)完成《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)踐教程（VisualC++版）》的43個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的講解，在此基礎(chǔ)上，要求學(xué)生能綜合使用全部教學(xué)內(nèi)容完成綜合性實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)要求：要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前了解綜合性實(shí)驗(yàn)的目的和要求，觀察實(shí)驗(yàn)效果圖。在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真理解每個(gè)類的結(jié)構(gòu)，通過搭積木的方式完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后按要求整理相關(guān)類的源程序，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，尤其需要對(duì)難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求實(shí)驗(yàn)任務(wù)書

學(xué)時(shí):教學(xué)總學(xué)時(shí)48，其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)8。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與提要實(shí)驗(yàn)任務(wù)書

三、成績(jī)考核方法

本實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程同步開設(shè)，成績(jī)占期末總成績(jī)的20%~40%。四、本課程與其他課程的聯(lián)系和分工先修課程：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、MFC程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)1繪制金剛石圖案1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩S坐標(biāo)系模式映射方法。掌握動(dòng)態(tài)內(nèi)存的分配和釋放方法。掌握二維點(diǎn)類的定義方法。掌握對(duì)話框的創(chuàng)建及調(diào)用方法。掌握對(duì)話框的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法。掌握Test工程實(shí)驗(yàn)框架的創(chuàng)建方法。掌握金剛石圖案的設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)1繪制金剛石圖案1.2實(shí)驗(yàn)要求定義二維坐標(biāo)系原點(diǎn)位于屏幕中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正。以二維坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心繪制半徑為r的圓，將圓的n等分點(diǎn)使用直線彼此連接形成金剛石圖案。程序運(yùn)行界面提供“文件”、“繪圖”和“幫助”三個(gè)彈出菜單項(xiàng)?！拔募辈藛翁峁巴顺觥弊硬藛雾?xiàng)，用于退出應(yīng)用程序；“繪圖”菜單提供“金剛石”子菜單項(xiàng)，用于繪制金剛石圖案；“幫助”菜單提供“關(guān)于”子菜單項(xiàng)，用于說明開發(fā)信息。選擇“金剛石”子菜單項(xiàng)，打開“輸入?yún)?shù)”對(duì)話框，輸入“等分點(diǎn)個(gè)數(shù)”和“圓的半徑”。在屏幕客戶區(qū)中心繪制金剛石圖案。實(shí)驗(yàn)1繪制金剛石圖案1.3效果圖

將半徑為300的圓，劃分30個(gè)等分點(diǎn)后，得到的金剛石圖案實(shí)驗(yàn)效果如圖1-1所示。圖1-1金剛石圖案效果圖實(shí)驗(yàn)2繪制任意斜率的直線段

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆杖我庑甭手本€段的中點(diǎn)Bresenham掃描轉(zhuǎn)換算法。掌握CLine直線類的設(shè)計(jì)方法。掌握狀態(tài)欄編程方法。

實(shí)驗(yàn)2繪制任意斜率的直線段2.2實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)CLine直線類，其數(shù)據(jù)成員為直線段的起點(diǎn)坐標(biāo)P0和終點(diǎn)坐標(biāo)P1，成員函數(shù)為MoveTo()和LineTo()函數(shù)。CLine類的LineTo()函數(shù)使用中點(diǎn)Bresenham算法繪制任意斜率k的直線段，包括k＝±∞、k＞1、0≤k≤1、-1≤k＜0和k＜-1五種情況。在屏幕客戶區(qū)按下鼠標(biāo)左鍵選擇直線的起點(diǎn)，保持鼠標(biāo)左鍵按下并移動(dòng)鼠標(biāo)到另一位置，彈起鼠標(biāo)左鍵繪制任意斜率的直線段。在狀態(tài)欄動(dòng)態(tài)顯示鼠標(biāo)光標(biāo)移動(dòng)時(shí)的位置坐標(biāo)。實(shí)驗(yàn)2繪制任意斜率的直線段2.3效果圖任意斜率的直線段繪制效果如圖2-1所示。圖2-1任意效率直線段繪制效果圖實(shí)驗(yàn)3交互式繪制多邊形

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针p緩沖繪圖技術(shù)。掌握人機(jī)交互技術(shù)。掌握填充動(dòng)態(tài)多邊形的有效邊表算法。實(shí)驗(yàn)3交互式繪制多邊形3.2實(shí)驗(yàn)要求使用鼠標(biāo)在屏幕客戶區(qū)繪制任意點(diǎn)數(shù)的多邊形。要求使用橡皮筋技術(shù)動(dòng)態(tài)繪制每條邊；鼠標(biāo)移動(dòng)過程中按下Shift鍵時(shí)可繪制垂直邊或水平邊；將多邊形的終點(diǎn)移動(dòng)到多邊形的起點(diǎn)時(shí)自動(dòng)封閉多邊形；在繪制多邊形的過程中，狀態(tài)欄動(dòng)態(tài)顯示鼠標(biāo)光標(biāo)的位置坐標(biāo)。當(dāng)開始繪制多邊形時(shí)，更改鼠標(biāo)光標(biāo)為十字光標(biāo)，多邊形繪制完畢后恢復(fù)為箭頭光標(biāo)。多邊形閉合后自動(dòng)調(diào)用有效邊表算法填充多邊形內(nèi)部區(qū)域。實(shí)驗(yàn)3交互式繪制多邊形3.3效果圖交互式繪制多邊形效果如圖3-1所示。圖3-1交互式繪制的多邊形效果圖實(shí)驗(yàn)4二維幾何變換

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩S平移、比例、旋轉(zhuǎn)幾何變換矩陣。掌握矩陣乘法的編程實(shí)現(xiàn)。掌握相對(duì)于任一參考點(diǎn)的比例變換和旋轉(zhuǎn)變換。掌握定時(shí)器的使用方法。掌握邊界碰撞檢測(cè)方法。掌握靜態(tài)切分視圖框架的設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)4二維幾何變換4.2實(shí)驗(yàn)要求使用靜態(tài)切分視圖，將窗口分為左右窗格。左窗格為繼承于CFormView類的表單視圖類CLeftPortion，右窗格為一般視圖類CTestView。左窗格提供代表“圖形頂點(diǎn)數(shù)”（4、8、16和32）、“平移變換”（x方向和y方向）、“旋轉(zhuǎn)變換”（逆時(shí)針和順時(shí)針）和“比例變換”（放大和縮?。┑幕瑒?dòng)條，用于控制右窗格內(nèi)的圖形變化。右窗格內(nèi)以屏幕客戶區(qū)中心為圖形的幾何中心，繪制圖形頂點(diǎn)數(shù)從4變化為8、16和32的正多邊形。為了表達(dá)圖形的旋轉(zhuǎn)，多邊形的每個(gè)頂點(diǎn)和圖形中心使用直線連接。實(shí)驗(yàn)4二維幾何變換4.2實(shí)驗(yàn)要求使用雙緩沖技術(shù)控制圖形在右窗格內(nèi)的無閃爍運(yùn)動(dòng)。設(shè)定屏幕背景色為黑色，圖形顏色為白色。使用客戶區(qū)邊界檢測(cè)技術(shù)，改變圖形在右窗格內(nèi)和客戶區(qū)邊界碰撞后的運(yùn)動(dòng)方向。實(shí)驗(yàn)4二維幾何變換4.3效果圖二維幾何變換效果如圖4-1所示。圖4-1二維幾何變換效果圖

實(shí)驗(yàn)5直線段裁剪

5.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩本€段端點(diǎn)編碼方法。掌握Cohen-Sutherland直線段裁剪算法。實(shí)驗(yàn)5直線段裁剪5.2實(shí)驗(yàn)要求定義二維坐標(biāo)系原點(diǎn)位于屏幕中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正。在客戶區(qū)中央固定繪制顏色為RGB(128,0,0)的3像素寬的矩形代表裁剪窗口。裁剪窗口的左上角點(diǎn)為（-300,100）,右下角點(diǎn)為（300,-100）。使用鼠標(biāo)在屏幕上動(dòng)態(tài)繪制任意直線段。選擇裁剪按鈕根據(jù)直線段和窗口的相對(duì)位置，對(duì)直線段進(jìn)行裁剪，得到位于窗口內(nèi)的直線段，刪除窗口外的直線段。直線段繪制之前，裁剪按鈕無效；直線段繪制之后，裁剪按鈕有效。實(shí)驗(yàn)5直線段裁剪5.3效果圖直線段裁剪前效果如圖5-1所示，直線段裁剪后效果如圖5-2所示。圖5-1直線段裁剪前效果圖圖5-2直線段裁剪后效果圖

實(shí)驗(yàn)6立方體線框模型正交投影

6.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆帐褂命c(diǎn)表和面表構(gòu)造立方體線框模型的方法。掌握立方體線框模型二維正交投影圖的繪制方法。掌握立方體線框模型二維正交投影圖的旋轉(zhuǎn)方法。實(shí)驗(yàn)6立方體線框模型正交投影6.2實(shí)驗(yàn)要求在屏幕中心建立三維坐標(biāo)系Oxyz，x軸水平向右，y軸鉛直向上，z軸垂直于屏幕指向觀察者。以三維坐標(biāo)系Oxyz的原點(diǎn)為立方體體心繪制邊長(zhǎng)為a的立方體線框模型。使用旋轉(zhuǎn)變換矩陣計(jì)算立方體線框模型圍繞三維坐標(biāo)系原點(diǎn)變換前后的頂點(diǎn)坐標(biāo)。使用雙緩沖技術(shù)在屏幕上繪制三維立方體線框模型的二維正交投影圖。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)立方體線框模型。使用工具條上的“動(dòng)畫”按鈕播放立方體線框模型的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)6立方體線框模型正交投影6.3效果圖立方體線框模型正交投影效果如圖6-1所示。圖6-1立方體線框模型正交投影效果圖實(shí)驗(yàn)7立方體線框模型透視投影

7.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆帐褂命c(diǎn)表和面表構(gòu)造立方體線框模型的方法。掌握視點(diǎn)球坐標(biāo)的計(jì)算方法。掌握立方體線框模型的二維透視投影圖的繪制方法。掌握立方體線框模型的二維透視投影圖的旋轉(zhuǎn)方法。實(shí)驗(yàn)7立方體線框模型透視投影7.2實(shí)驗(yàn)要求在屏幕中心建立三維坐標(biāo)系Oxyz，x軸水平向右，y軸鉛直向上，z軸垂直于屏幕指向觀察者。以三維坐標(biāo)系Oxyz的原點(diǎn)為立方體體心繪制邊長(zhǎng)為a的立方體線框模型。使用雙緩沖技術(shù)在屏幕上繪制三維立方體的二維透視投影圖。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)立方體線框模型。使用工具條上的“動(dòng)畫”圖標(biāo)播放立方體線框模型的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫。按下鼠標(biāo)左鍵縮小立方體，按下鼠標(biāo)右鍵增大立方體。實(shí)驗(yàn)7立方體線框模型透視投影7.3效果圖立方體線框模型透視投影效果如圖7-1所示。圖7-1立方體線框模型透視投影效果圖實(shí)驗(yàn)8動(dòng)態(tài)三視圖

8.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩饕晥D變換矩陣。掌握俯視圖變換矩陣。掌握側(cè)視圖變換矩陣。掌握斜等測(cè)圖繪制方法。實(shí)驗(yàn)8動(dòng)態(tài)三視圖8.2實(shí)驗(yàn)要求在屏幕中心建立三維坐標(biāo)系Oxyz，x軸水平向右，y軸鉛直向上，z軸垂直于屏幕指向觀察者。將屏幕靜態(tài)切分為4個(gè)窗格。左上窗格繪制主視圖、左下窗格繪制俯視圖、右上窗格繪制側(cè)視圖，右下窗格繪制斜等測(cè)消隱線框模型。使用正交投影繪制主視圖、俯視圖和側(cè)視圖，使用斜等測(cè)投影繪制多面體線框模型。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)右下窗格多面體斜等測(cè)線框模型，其余三個(gè)窗格內(nèi)的視圖隨之動(dòng)態(tài)改變。使用工具條上的動(dòng)畫按鈕播放所繪制物體的斜等測(cè)線框模型及三視圖的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)8動(dòng)態(tài)三視圖8.3效果圖多面體動(dòng)態(tài)三視圖的效果如圖8-1所示。圖8-1多面體動(dòng)態(tài)三視圖的效果圖實(shí)驗(yàn)9動(dòng)態(tài)繪制Bezier曲線

9.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩本€的參數(shù)表示法。掌握德卡斯特里奧算法的幾何意義。掌握繪制二維Bezier曲線的方法。實(shí)驗(yàn)9動(dòng)態(tài)繪制Bezier曲線9.2實(shí)驗(yàn)要求使用鼠標(biāo)左鍵繪制個(gè)數(shù)為10以內(nèi)的任意控制點(diǎn)，使用直線連接構(gòu)成控制多邊形。單擊鼠標(biāo)右鍵繪制Bezier曲線。在狀態(tài)欄顯示鼠標(biāo)的位置坐標(biāo)。Bezier曲線使用德卡斯特里奧（deCasteliau）算法繪制。實(shí)驗(yàn)9動(dòng)態(tài)繪制Bezier曲線9.3效果圖動(dòng)態(tài)繪制Bezier曲線效果如圖9-1所示。圖9-1動(dòng)態(tài)繪制Bezier曲線效果圖實(shí)驗(yàn)10交互式三次B樣條曲線

10.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆杖蜝樣條曲線的基函數(shù)。掌握分段三次B樣條曲線的繪制方法。掌握三次B樣條曲線的特殊構(gòu)造技巧。掌握?qǐng)D形頂點(diǎn)可視化移動(dòng)技巧。實(shí)驗(yàn)10交互式三次B樣條曲線10.2實(shí)驗(yàn)要求給定9個(gè)控制點(diǎn)：P0(104,330)，P1=(204,231)，P2=(286,362)，P3=(363,145)，P4=(472,527)，P5=(548,228)，P6=(662,40)，P7=(830,450)，P8=(930,350)。繪制三次B樣條曲線。移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)到控制點(diǎn)上，光標(biāo)變?yōu)槭中危@示其坐標(biāo)信息。拖動(dòng)控制點(diǎn)，曲線形狀隨之發(fā)生改變，驗(yàn)證三次B樣條曲線的特殊構(gòu)造技巧。實(shí)驗(yàn)10交互式三次B樣條曲線10.3效果圖三次B樣條曲線效果如圖10-1所示。圖10-1三次B樣條曲線效果圖實(shí)驗(yàn)11旋轉(zhuǎn)的Koch雪花

11.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誎och雪花的構(gòu)圖方法。掌握遞歸模型的實(shí)現(xiàn)算法。實(shí)驗(yàn)11旋轉(zhuǎn)的Koch雪花11.2實(shí)驗(yàn)要求建立平面二維坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正。以原點(diǎn)為圓心繪制半徑為r的圓，與y軸交于P0點(diǎn)。從P0點(diǎn)開始，順時(shí)針方向?qū)A三等分，得到P1和P2點(diǎn)。P0P1P2構(gòu)成等邊三角形，如圖11-1所示。沿著等邊三角形的三條邊外側(cè)分別繪制三段遞歸深度為4，夾角為60°的Koch曲線，形成Koch雪花，如圖11-2所示。實(shí)驗(yàn)11旋轉(zhuǎn)的Koch雪花11.2實(shí)驗(yàn)要求設(shè)置背景色為黑色，Koch雪花為白色，代表雪花中心點(diǎn)的十字線以藍(lán)色繪制。設(shè)置動(dòng)畫按鈕，控制Koch雪花圍繞坐標(biāo)系原點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)11旋轉(zhuǎn)的Koch雪花11.3效果圖旋轉(zhuǎn)的Koch雪花繪制效果如圖11-3所示。圖11-3旋轉(zhuǎn)的Koch雪花效果圖實(shí)驗(yàn)12顏色漸變立方體

12.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆胀苟嗝骟w消隱算法。掌握雙線性顏色插值算法。建立基本三維場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)12顏色漸變立方體12.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。以原點(diǎn)為體心繪制透視投影立方體，立方體8個(gè)頂點(diǎn)的顏色分別為黑色、白色、紅色、綠色、藍(lán)色、黃色、品紅色和青色。背景色為黑色，如圖12-1所示。實(shí)驗(yàn)12顏色漸變立方體12.2實(shí)驗(yàn)要求使用凸多面體消隱算法消隱，只繪制立方體的可見表面。立方體的每個(gè)可見表面的內(nèi)點(diǎn)根據(jù)4個(gè)頂點(diǎn)的顏色進(jìn)行漸變填充。使用鼠標(biāo)左鍵縮小立方體，使用鼠標(biāo)右鍵放大立方體，使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)立方體。設(shè)置動(dòng)畫按鈕，播放或停止立方體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)12顏色漸變立方體12.3效果圖顏色漸變立方體繪制效果如圖12-2所示。圖12-2顏色漸變立方體效果圖實(shí)驗(yàn)13地理劃分線框球

13.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆涨蝮w地理劃分法。實(shí)驗(yàn)13地理劃分線框球13.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。球體中心位于坐標(biāo)系原點(diǎn)，使用地理劃分法繪制球體線框模型。使用點(diǎn)表和面表構(gòu)造球體數(shù)據(jù)文件使用凸多面體消隱算法對(duì)球體線框模型進(jìn)行消隱。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)球體。使用動(dòng)畫按鈕，播放或停止球體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)13地理劃分線框球13.3效果圖使用地理劃分法繪制的線框球體效果如圖13-1所示。

圖13-1地理劃分線框球效果圖

實(shí)驗(yàn)14交叉條消隱

14.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆丈疃染彌_消隱算法。掌握深度排序消隱算法。實(shí)驗(yàn)14交叉條消隱14.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。在原點(diǎn)的上、下、左、右位置繪制4個(gè)矩形條，每個(gè)條各使用一種顏色表示，上條為紅色、下條為黃色、左條為綠色、右條為藍(lán)色。屏幕背景色為黑色。如果4個(gè)條彼此交叉，即上條的左端深度高于右端深度，下條的左端深度低于右端深度，左條的上端深度低于下端深度，右條的上端深度高于下端深度時(shí)，使用深度緩沖算法消隱。如果4個(gè)條彼此平行，4個(gè)條的深度值彼此不同，但每個(gè)條上四個(gè)頂點(diǎn)具有統(tǒng)一的深度值，使用深度排序算法消隱。實(shí)驗(yàn)14交叉條消隱14.2實(shí)驗(yàn)要求在工具條上設(shè)置控制按鈕，當(dāng)按鈕彈起時(shí)啟用深度緩沖，按鈕按下時(shí)禁用深度緩沖。當(dāng)啟用深度緩沖消隱算法時(shí)，繪制4個(gè)交叉條。當(dāng)禁用深度緩沖消隱算法時(shí)，按每個(gè)條深度排序結(jié)果從小到大，繪制4個(gè)疊加條。實(shí)驗(yàn)14交叉條消隱14.3效果圖啟用深度緩沖繪制的交叉條效果如圖14-1所示，禁用深度緩沖繪制的交叉條效果如圖14-2所示。圖14-1啟用深度緩沖效果圖

圖14-2禁用深度緩沖效果圖

實(shí)驗(yàn)15立方體光照模型

15.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆展庠磾?shù)量的設(shè)置方法。掌握光源位置的設(shè)置方法。掌握光源顏色的設(shè)置方法。掌握物體材質(zhì)的設(shè)置方法。掌握光源的開啟與關(guān)閉。建立簡(jiǎn)單光照三維場(chǎng)景。實(shí)驗(yàn)15立方體光照模型15.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。繪制立方體的表面透視消隱模型，立方體體心和三維坐標(biāo)系中心重合。使用點(diǎn)光源對(duì)立方體進(jìn)行照射，改變光源的顏色和物體的材質(zhì)，演示二者的交互作用效果。按下鼠標(biāo)左鍵縮小立方體，按下鼠標(biāo)右鍵增大立方體。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)立方體。使用動(dòng)畫按鈕，播放或停止立方體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)15立方體光照模型15.3效果圖立方體光照模型繪制效果如圖15-1所示。圖15-1立方體光照模型效果圖

實(shí)驗(yàn)16球體Gouraud光照模型

16.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针p線性光強(qiáng)插值模型。實(shí)驗(yàn)16球體Gouraud光照模型16.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。繪制體心和坐標(biāo)系中心重合的球體表面，使用ZBuffer消隱算法進(jìn)行消隱。使用單點(diǎn)光源對(duì)球體進(jìn)行照射生成Gouraud光照模型，光源位置位于球體右上方。背景色設(shè)置為RGB(128,0,0)。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)球體。使用動(dòng)畫按鈕，播放或停止球體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)16球體Gouraud光照模型16.3效果圖球體單光源Gouraud光照模型繪制效果如圖16-1所示。圖16-1球體單點(diǎn)光源Gouraud光照模型效果圖

實(shí)驗(yàn)17球體Phong光照模型

17.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针p線性法矢插值模型。實(shí)驗(yàn)17球體Phong光照模型17.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。繪制體心和坐標(biāo)系中心重合的球體表面，使用ZBuffer消隱算法進(jìn)行消隱。使用單點(diǎn)光源對(duì)球體進(jìn)行照射生成Phong光照模型，光源位置位于球體右上方。背景色設(shè)置為RGB(128,0,0)。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)球體。使用動(dòng)畫按鈕，播放或停止球體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)17球體Phong光照模型17.3效果圖球體Phong光照模型繪制效果如圖17-1所示。圖17-1球體Phong光照模型效果圖

實(shí)驗(yàn)18立方體紋理映射

18.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆瘴粓D紋理讀入方法。掌握立方體紋理映射算法。實(shí)驗(yàn)18立方體紋理映射18.2實(shí)驗(yàn)要求建立三維坐標(biāo)系Oxyz，原點(diǎn)位于屏幕客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。設(shè)置屏幕背景色為黑色。讀入6張構(gòu)成天空盒的位圖作為紋理映射到立方體的可見表面上。按下鼠標(biāo)左鍵縮小立方體，按下鼠標(biāo)右鍵增大立方體。使用鍵盤方向鍵旋轉(zhuǎn)紋理立方體。使用動(dòng)畫按鈕，播放或停止立方體動(dòng)畫。實(shí)驗(yàn)18立方體紋理映射實(shí)驗(yàn)18立方體紋理映射18.3效果圖天空盒效果如圖18-2所示。圖18-2天空盒效果圖

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

一、課程設(shè)計(jì)目的培養(yǎng)對(duì)圖形建模、變換、投影、消隱、光照原理的理解和應(yīng)用。培養(yǎng)圖形類的編程能力。培養(yǎng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用軟件開發(fā)的能力。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

二、課程設(shè)計(jì)要求深入研究計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的生成原理，設(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)具體的類。1.構(gòu)建基礎(chǔ)類實(shí)現(xiàn)CP2類繪制二維點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)CP3類繪制三維點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)CRGB類處理RGB顏色；實(shí)現(xiàn)CVector類處理矢量。2.構(gòu)建直線類實(shí)現(xiàn)CLine類繪制任意斜率的直線、實(shí)現(xiàn)CALine類繪制任意斜率的反走樣直線、實(shí)現(xiàn)CCLine類繪制任意斜率的顏色漸變直線、實(shí)現(xiàn)CACLine類繪制任意斜率的反走樣顏色漸變直線。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

3.構(gòu)建變換類實(shí)現(xiàn)CTransForm完成二維和三維圖形變換。4.構(gòu)建填充類

實(shí)現(xiàn)CFill類使用有效邊表算法填充多邊形、實(shí)現(xiàn)CZBuffer類進(jìn)行深度緩沖消隱，并使用Gouraud和Phong明暗處理填充圖形面片。5.構(gòu)建光照類實(shí)現(xiàn)CLight類設(shè)置點(diǎn)光源、實(shí)現(xiàn)CMaterial類設(shè)置物體材質(zhì)、實(shí)現(xiàn)CLighting類對(duì)物體實(shí)施光照。通過課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試、總結(jié)和驗(yàn)收各階段，深入理解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程中的理論和算法，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)類的編程技巧，初步掌握游戲開發(fā)的前期技能。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

三、開發(fā)環(huán)境

ViusalC++6.0的MFC框架。四、課程設(shè)計(jì)時(shí)間一周。五、課程設(shè)計(jì)方式任選一個(gè)題目完成課程設(shè)計(jì)。可選題目為：基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)、遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)、圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)光源演示系統(tǒng)和3DS接口演示系統(tǒng)?？紤]到完整的開發(fā)過程一般需要付出很多的時(shí)間，因此可選擇如下的完成方式：(1)

獨(dú)立方式（1人），要求完成“基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)”和“動(dòng)態(tài)光源演示系統(tǒng)”的全部基本內(nèi)容。(2)小組方式（3人），要求完成“遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)”、“圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)”和“3DS接口演示系統(tǒng)”的全部基本內(nèi)容，并對(duì)每人完成的內(nèi)容作具體分工，合作完成。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

六、報(bào)告格式

課程設(shè)計(jì)報(bào)告由封面、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、源程序、程序運(yùn)行效果圖、參考文獻(xiàn)組成。封面包括課程設(shè)計(jì)題目、學(xué)號(hào)、姓名、指導(dǎo)教師姓名和完成時(shí)間；需求分析包括項(xiàng)目的功能要求；總體設(shè)計(jì)給出類的結(jié)構(gòu)；詳細(xì)設(shè)計(jì)給出算法流程圖；源程序給出主要模塊的頭文件和源文件；運(yùn)行效果圖給出程序的動(dòng)態(tài)效果圖；參考文獻(xiàn)給出課程設(shè)計(jì)中引用的文獻(xiàn)，并在報(bào)告中使用角標(biāo)給出引文出處。七、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

課程設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù)提交的課程設(shè)計(jì)報(bào)告以及軟件系統(tǒng)的驗(yàn)收成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定，分為優(yōu)，良，中，及格，不及格5個(gè)等級(jí)。要求在完成具體課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目所要求功能的同時(shí)注重課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。完成課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目所要求的功能及格設(shè)計(jì)了新類且類結(jié)構(gòu)清晰中或良好在課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地添加了新的內(nèi)容優(yōu)秀Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)圖形的繪制實(shí)質(zhì)上是像素的操作，像素有三個(gè)參數(shù)，位置坐標(biāo)x、y以及顏色c。本設(shè)計(jì)使用正方形模擬像素，保持屏幕的縱橫比為4：3，將基本圖元（直線、圓和橢圓）在像素級(jí)別上繪制出來。由于圓是橢圓的特例，即長(zhǎng)軸和短軸長(zhǎng)度相等的橢圓，可以使用鍵盤的約束來解決。本設(shè)計(jì)要求在像素級(jí)別演示直線的走樣、反走樣和顏色漸變；演示橢圓（含圓）的走樣和反走樣。詳細(xì)功能要求如下：

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)使用靜態(tài)切分視圖，將屏幕切分為左右窗格。左窗格是控制窗格，右窗格為顯示窗格。保持右窗格的二維設(shè)備坐標(biāo)系不變，原點(diǎn)位于客戶區(qū)左上角，x軸水平向右為正，y軸鉛直向下為正。在右窗格內(nèi)繪制40×30個(gè)正方形代表虛擬像素網(wǎng)格，使用橡皮筋技術(shù)動(dòng)態(tài)演示基本圖元的繪制過程。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)在左窗格內(nèi)借助快捷顏色按鈕選擇直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)顏色，或雙擊“起點(diǎn)”或“終點(diǎn)”顏色按鈕彈出系統(tǒng)顏色對(duì)話框，從中選擇直線的起點(diǎn)和終點(diǎn)顏色。在右窗格選擇直線段的起點(diǎn)像素和終點(diǎn)像素位置，分別繪制走樣直線、反走樣直線、顏色漸變直線。要求：在移動(dòng)鼠標(biāo)的過程中時(shí)，按下Shift鍵可繪制水平或垂直直線。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)在左窗格選擇橢圓（含圓）的線條顏色，在右窗格內(nèi)選擇兩個(gè)像素作為橢圓（包含圓）的外接矩形的左上角點(diǎn)和右下角點(diǎn)，分別繪制走樣橢圓（含圓）、反走樣橢圓（包含圓）。要求：在移動(dòng)鼠標(biāo)的過程中，按下Shift鍵可以繪制圓。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)在狀態(tài)欄動(dòng)態(tài)顯示鼠標(biāo)在右窗格內(nèi)的虛擬像素坐標(biāo)，虛擬像素的坐標(biāo)取為虛擬像素網(wǎng)格的中心點(diǎn)坐標(biāo)，需要從設(shè)備坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到虛擬像素坐標(biāo)系，即右窗格網(wǎng)格左上角點(diǎn)的虛擬像素坐標(biāo)為（0，0），網(wǎng)格右下角點(diǎn)的虛擬像素坐標(biāo)為（39，29）。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)

1.2設(shè)計(jì)效果單擊左窗格的“直線”按鈕后，在右窗格內(nèi)使用鼠標(biāo)繪制的走樣直線，如圖Ⅰ-1所示。單擊左窗格的“直線”按鈕，同時(shí)選中“反走樣”復(fù)選框后，在右窗格內(nèi)使用鼠標(biāo)繪制的反走樣直線如圖Ⅰ-2所示。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)

1.2設(shè)計(jì)效果單擊左窗格的“直線”按鈕，同時(shí)為直線選擇了起點(diǎn)和終點(diǎn)顏色后，在右窗格內(nèi)使用鼠標(biāo)繪制的顏色漸變直線如圖Ⅰ-3所示。單擊左窗格的“直線”按鈕，為直線選擇了起點(diǎn)和終點(diǎn)顏色后，同時(shí)選中“反走樣”復(fù)選框，在右窗格內(nèi)使用鼠標(biāo)繪制的顏色漸變反走樣直線如圖Ⅰ-4所示。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)

1.2設(shè)計(jì)效果單擊左窗格的“橢圓”按鈕后，在右窗格內(nèi)使用鼠標(biāo)繪制的走樣橢圓如圖Ⅰ-5所示。單擊左窗格的“橢圓”按鈕同時(shí)選中“反走樣”復(fù)選框后，在右窗格內(nèi)繪制的反走樣橢圓如圖Ⅰ-6所示。

Ⅰ基本圖元光柵掃描演示系統(tǒng)

1.2設(shè)計(jì)效果單擊左窗格的“橢圓”按鈕后，在右窗格內(nèi)拖動(dòng)鼠標(biāo)的同時(shí)按下Shift鍵繪制的走樣圓如圖Ⅰ-7所示。單擊左窗格的“橢圓”按鈕同時(shí)選中“反走樣”復(fù)選框后，在右窗格內(nèi)拖動(dòng)鼠標(biāo)的同時(shí)按下Shift鍵繪制的反走樣圓如圖Ⅰ-8所示。

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

在正八面體的基礎(chǔ)上構(gòu)建球體。正八面體的頂點(diǎn)位于球面上，正八面體的體心設(shè)為球心。將正八面體每個(gè)正三角形表面的三條邊的中點(diǎn)連接形成四個(gè)小正三角形，并將三個(gè)中點(diǎn)拉伸到球面上。對(duì)每個(gè)小正三角形進(jìn)行同樣的遞歸操作可以構(gòu)造出球體線框模型。請(qǐng)使用不同深度的遞歸劃分法分別繪制無光照線框球，有光照線框球、無光照表面球和有光照表面球。給定沿x，y，z坐標(biāo)軸3個(gè)方向的位移量和繞x，y，z坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度，控制球體在窗口客戶區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球體和客戶區(qū)邊界發(fā)生碰撞后，改變運(yùn)動(dòng)方向。請(qǐng)使用三維正交變換繪制遞歸動(dòng)態(tài)球體。詳細(xì)功能要求如下：

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)使用靜態(tài)切分視圖，將窗口切分為左右窗格。左窗格為繼承于CForemView類的表單視圖類CLeftPortion，右窗格為一般視圖類CTestView。右窗格的三維坐標(biāo)系原點(diǎn)位于客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。左窗格放置代表“球體控制”、“模型分類”、“光源開關(guān)”、“平移變換”和“旋轉(zhuǎn)變換”4個(gè)組框控件。“球體控制”組框提供“球體半徑”和“球面級(jí)數(shù)”2個(gè)滑動(dòng)條；“模型分類”組框提供“線框”和“表面”2個(gè)單選按鈕；“光源開關(guān)”分類組框提供“關(guān)”和“開”2個(gè)單選按鈕；“平移變換”組框提供“X方向”、“Y方向”和“Z方向”3個(gè)滑動(dòng)條；“旋轉(zhuǎn)變換”組框提供“繞X軸”、“繞Y軸”和“繞Z軸”3個(gè)滑動(dòng)條。

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)球體在右窗格內(nèi)根據(jù)左窗格的設(shè)定值運(yùn)動(dòng)，并和客戶區(qū)邊界發(fā)生碰撞。當(dāng)球面級(jí)數(shù)的值為8時(shí)，右窗格內(nèi)的球體退化為正八面體。當(dāng)球面級(jí)數(shù)的值為32時(shí)，在右窗格內(nèi)的正八面體的每個(gè)等邊三角形的三條邊上取3個(gè)中點(diǎn)并用直線連接，形成4個(gè)小正三角形。將3個(gè)中點(diǎn)的模長(zhǎng)擴(kuò)展至球體半徑長(zhǎng)度，得到遞歸球體。當(dāng)球面級(jí)數(shù)增加時(shí)，對(duì)每個(gè)小正三角形面片繼續(xù)進(jìn)行同樣的遞歸，最終生成遞歸球體。根據(jù)左窗格的參數(shù)值，分別繪制無光照和有光照消隱線框球、無光照和有光照表面球。其中無光照消隱線框采用走樣直線繪制，顏色為白色；有光照消隱線框球采用反走樣顏色漸變直線繪制；光照表面球使用Gouraud雙線性光強(qiáng)插值模型繪制，無光照球體表面填充為白色。

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光照開關(guān)”為“關(guān)”，“球面級(jí)數(shù)”為0，當(dāng)前球體面片數(shù)為8，右窗格內(nèi)繪制的初始消隱正八面體線框模型效果如圖Ⅱ-1所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光照開關(guān)”為“關(guān)”，“球面級(jí)數(shù)”為1，當(dāng)前球體面片數(shù)為32，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體線框模型效果如圖Ⅱ-2所示。

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光照開關(guān)”為“關(guān)”，“球面級(jí)數(shù)”為2，當(dāng)前球體面片數(shù)為128，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體線框模型效果如圖Ⅱ-3所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光照開關(guān)”為“關(guān)”，“球面級(jí)數(shù)”為3，當(dāng)前球體面片數(shù)為512，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體線框模型效果如圖Ⅱ-4所示。

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光照開關(guān)”為“關(guān)”，“球面級(jí)數(shù)”為4，當(dāng)前球體面片數(shù)為2048，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體線框模型效果如圖Ⅱ-5所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光照開關(guān)”為“開”，“球面級(jí)數(shù)”為4，當(dāng)前球體面片數(shù)為2048，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體光照線框模型效果如圖Ⅱ-6所示。

Ⅱ遞歸動(dòng)態(tài)球體演示系統(tǒng)

2.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“表面”后，光照開關(guān)為“關(guān)”，“球面級(jí)數(shù)”為4，當(dāng)前球體面片數(shù)為2048，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體無光照表面模型效果如圖Ⅱ-7所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“表面”后，光照開關(guān)為“開”，“球面級(jí)數(shù)”為4，當(dāng)前球體面片數(shù)為2048，右窗格內(nèi)繪制的消隱遞歸球體光照表面模型效果如圖Ⅱ-8所示。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

設(shè)定光源和視點(diǎn)都位于z軸正向。在三維坐標(biāo)系中，以原點(diǎn)為圓環(huán)中心，繪制動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)的無光照和有光照的圓環(huán)線框模型、圓環(huán)表面模型和圓環(huán)紋理模型。選擇不同的紋理位圖，動(dòng)態(tài)添加到圓環(huán)上。詳細(xì)功能要求如下：使用靜態(tài)切分視圖，將窗口切分為左右窗格。左窗格為繼承于CFormView類的表單視圖類CLeftPortion，右窗格為一般視圖類CTestView。右窗格的三維坐標(biāo)系原點(diǎn)位于客戶區(qū)中心，x軸水平向右為正，y軸鉛直向上為正，z軸垂直于屏幕指向觀察者。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.1設(shè)計(jì)目標(biāo)左窗格放置代表“圓環(huán)控制”、“模型分類”、“光源開關(guān)”、“明暗處理”、“紋理映射”的5個(gè)組框控件?！皥A環(huán)控制”組框提供“環(huán)體半徑”、“截面半徑”、“表面級(jí)數(shù)”和“截面級(jí)數(shù)”4個(gè)滑動(dòng)條；“模型分類”組框提供“線框”、“表面”和“紋理”3個(gè)單選按鈕；“光源開關(guān)”組框提供“關(guān)”和“開”兩個(gè)單選按鈕；“明暗處理”組框提供“Gouraud”和“Phong”2個(gè)單選按鈕；“紋理映射”組框提供1個(gè)“選擇紋理”按鈕和1個(gè)顯示紋理縮略圖的Picture靜態(tài)控件，“選擇紋理”按鈕調(diào)用“打開文件”通用對(duì)話框，可以選擇如圖Ⅲ-1所示的3張不同的bmp位圖對(duì)圓環(huán)進(jìn)行紋理映射。默認(rèn)情況下，“模型分類”組框內(nèi)選擇的是“線框”，“光源開關(guān)”選擇的是“開”，同時(shí)禁用“明暗處理”組框和“紋理映射”組框。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.1設(shè)計(jì)目標(biāo)圓環(huán)在右窗格內(nèi)以客戶區(qū)中心為體心繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)左窗格設(shè)置的參數(shù)值，分別繪制無光照和有光照的反走樣線框模型、無光照和有光照的Gouraud或Phong插值表面模型，無光照和有光照的Phong插值紋理模型。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“關(guān)”，右窗格內(nèi)繪制的無光照消隱圓環(huán)線框模型，如圖Ⅲ-2所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“線框”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“開”，右窗格內(nèi)繪制的光照消隱圓環(huán)線框模型，如圖Ⅲ-3所示。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“表面”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“開”，“明暗處理”組框內(nèi)選擇“Gouraud”，右窗格內(nèi)繪制的光照消隱圓環(huán)表面模型，如圖Ⅲ-4所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“表面”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“開”，“明暗處理”組框內(nèi)選擇“Phong”，右窗格內(nèi)繪制的光照消隱圓環(huán)表面模型，如圖Ⅲ-5所示。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“紋理”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“關(guān)”，“明暗處理”組框內(nèi)默認(rèn)為“Phong”，右窗格內(nèi)繪制的無光照紋理映射圓環(huán)模型，如圖Ⅲ-6所示。在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“紋理”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“開”，“明暗處理”組框內(nèi)默認(rèn)為“Phong”，右窗格內(nèi)繪制默認(rèn)貼圖為Ⅲ-1（a）的紋理映射圓環(huán)模型，如圖Ⅲ-7所示。

Ⅲ圓環(huán)動(dòng)態(tài)紋理演示系統(tǒng)

3.2設(shè)計(jì)效果在左窗格的“模型分類”組框內(nèi)選擇“紋理”后，“光源開關(guān)”組框內(nèi)選擇“開”，“明暗處理”組框內(nèi)默認(rèn)為“Phong”，通過“紋理映射”組框內(nèi)的“選擇紋理”按鈕更換紋理位圖為圖Ⅲ-1（a）或（c）后，右窗格內(nèi)繪制的紋理映射圓環(huán)模型，如圖Ⅲ-8和Ⅲ-9所示。

Ⅳ動(dòng)態(tài)光源演示系統(tǒng)

4.1設(shè)計(jì)目標(biāo)在窗口客戶區(qū)中心繪制三維球體表面模型，材質(zhì)為灰色。圍繞球體設(shè)置紅綠藍(lán)三個(gè)光源。紅綠藍(lán)光源分別在xoy面、yoz面和zox面內(nèi)沿不同的橢圓軌道環(huán)繞三維球體旋轉(zhuǎn)。根據(jù)光源的顏色和動(dòng)態(tài)變化的位置，演示三維球體的光照效果。詳細(xì)功能要求如下：使用靜態(tài)切分視圖，將窗