计算机图形学实习报告.pdf

《计算机图形学实习报告.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机图形学实习报告.pdf（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 计算机图形学实习报告 实 习 报 告 实习名称：计算机图形学实习 班 级:学 号：姓 名:实习地点：5 栋 机房 实习指导教师:刘敏 付仲良 实习时间：2011 年 6 月 27 日至 7 月 10 日 遥感信息工程学院 3 一、实习目的与意义 本次实习为集中实习,基于 AutoCAD2004 平台与 VC 环境系统，制作二维和三维立体产品。通过对 AutoCAD2004 与 VC 系统的应用实习，熟悉其的基本功能及操作特点，掌握基本的制作过程。通过本次实习，学生应能熟练使用 AutoCAD软件、建立初步面向对象编程的基本概念、以及学会使用 VC 编程语言。二、实习主要内容 1、AutoCA

2、D 软件操作 （1）简单图形绘制 （2）图形的基本编辑 （3）文字及填充 （4）三维图形绘制 2、基于 VC6.0 下的计算机图形学程序编写（1）画直线、画多边形、画圆、画字符（2）对多边形进行填充（3）图形裁剪（4）图形的几何变换（5）三维图形的消隐及着色 4 三、实习的主要过程 本次实习分为两个部分：AutoCAD 软件操作和基于 VC6.0 下的计算机图形学程序。1、AutoCAD 软件操作 AutoCAD 软件操作可分为平时和考核。（1）、平时 主要是按照实习指导书绘制例题，从图 2-1 到图 18-4，我基本上每个图都认认真真画完。具体过程如下：首先，要熟悉 AutoCAD 2000

3、 软件系统的启动方法及步骤，基本绘图环境设置的方法及步骤，擦除命令(ERASE)、重画命令(REDRAW)的操作，实体绘图工具条的使用方法，实体绘图下拉菜单的使用方法，实体绘图命令键盘输入的方法，缩放命令(ZOOM)的使用方法，特殊点的输入方法，数据的输入方法。在这个过程中，我认真地按照指导书的内容实习，掌握绘图命令 POINT、LINE、CIRCLE、ARC、DONUT、RECTANGLE、POLYLINE 的功能及操作。我依照指导书的内容，成功完成了图 2-1，图 2-2 的绘制，初步理解了 CAD 的作图过程，因此独立完成了图2-3,图 2-4,图 2-5 的绘制。然后，根据实习指导的要

4、求，我又进一步掌握了基本绘图环境设置的方法及步骤，从开始的只会用键盘输入命令到掌握实体绘图工具条和实体绘图下拉菜单的使用方法。学会了缩放命令(ZOOM)的使用方法。掌握特殊点：线段端点圆或圆弧的圆心切点交点的捕捉方法。学会了极坐标数据输入的方法，简化了画线过程。掌握绘图命令 ELLIPSEPOLYGONSPLINEMLINETRACESOLIDEXLINERAY 的功能及操作。因此，独立绘制了图 3-1 到图 3-4.更进一步地，我又掌握了编辑命令应用 MOVE、COPY、MIRROR、ARRAY、BREAK、TRIM、EXTEND、ROTATE、OFFSET、FILLET、CHAMFER 等

5、的功能及操作。熟悉了图形存盘的各种方法。认真完成了图 4-1 到 4-3 的绘制。另外，我还掌握了其他的诸如 SCALESTRETCHDIVIDEMEASUREEXPLODELENGTHENMEDITPEDITSPLINEDDITUUNDO 等命令的功能及操作。初步学会文本注记及其编 5 辑工作。成功绘制图 5-1 到图 5-4。紧接着进行了图层、颜色、线型、特性修改、特性匹配、图案填充的相关操作练习，我基本掌握了图层、颜色、线型设置的方法，掌握了特性修改、特性匹配的功能，掌握了线宽及线性比例的设置方法，掌握了图案填充的方法及步骤。独立完成了图 6-1 至图 6-6 的绘制工作。接着就是系统地

6、进行了尺寸标注的练习，重点练习了调出存盘图形的方法以及建立尺寸式样的方法。另外，在以前的基础上，我学会了更多长度型尺寸标注的方法，包括水平尺寸标注、垂直尺寸标注、基线型尺寸标注、连续型尺寸标注、旋转型尺寸标注、对齐型尺寸标注等。通过对图 7-1 的绘制，我还学会了尺寸编辑修改的方法。然后就是进行块操作的练习。我认真地按照指导书的操作完成了图 8-1 的绘制，了解了块及属性的基本概念及用途，掌握了块的制作和存盘方法，块及图形文件的插入方法。还掌握了基点命令的使用。熟悉了属性的定义、编辑及提取操作。另外，在课外实习过程中我还掌握了外部引用及部分外部引用操作。独立完成了图 8-2 到图 8-5 的操

7、作。实习到这一部分，我已经对 AutoCAD 软件的基本操作比较熟悉，下面就进入二维图形绘制的综合练习部分。从综合练习一到综合练习六，我都认认真真的完成了。进一步巩固了前面的知识。利用前面的相关知识，我独立的完成了图 9-1 到图 14-1 的绘制。进一步熟练并掌握了绘图命令、编辑命令的功能及操作，掌握绘图工具的应用，如 GRID、SNAP、ORTHO、ISOPLANE 等。二维图形绘制结束后就进入三维图形绘制阶段。先是按照实习十六的要求，练习创建了简单的线框模型茶几的制作。练习用直线、多段线等创建三维线框模型，熟练使用复制、镜像等二维编辑命令对线框模型进行编辑修改，练习使用 3DFace 对

8、三维图形进行构面。我按照实习指导的步棸认真完成了图 16-1的绘制，并利用课外时间对该图进行了构面。然后又练习了表面模型的创建，按照实习十七绘制了台灯模型。练习用旋转曲面工具创建表面模型，掌握了其操作要点；练习用平移曲面工具创建表面模型，特别要注意方向矢量的选择；练习用直纹曲面工具创建表面模型，要注意设置线框的密度，以使所创建的表面模型比较光滑；学习了利用带有宽度和 6 厚度的多段线创建三维模型。在绘制比较复杂的模型时，我一般用视口命令创建多个视口，从不同的视口中观察图形的位置，提高绘图速度。学会了使用特性资源管理器修改对象的几何特性；熟练了使用多段线连接、圆、复制、移动和定距等分等二维命令对

9、三维模型进行绘制和编辑修改。参照实习指导，我成功绘制了图 16-3 的台灯模型。最后，利用前面的练习，我独立完成了实习十八中图 18-4 到图 18-4 的绘制。从 6 月 27 日到 7 月 2 日为期六天的平时练习到此结束。（2）、考核 7 月 3 日晚 18:00 到 20:00 进行了 AutoCAD 软件操作的考核。考核分为两部分，一是绘制指定图形，二是用 word 写出绘图过程。2、基于 VC6.0 下的计算机图形学程序 本次实习从 7 月 4 日到 7 月 10 日为期一周。在该实习过程中，我认真完成了实习的各个环节。整个实习过程分为平时和演示两部分。平时实习主要以自己练习为主。

10、具体实习过程如下：1、利用 VC+建立一个 MFC 工程 2009302590120；2、建立相应的图形生成、图形变换、图形显示、二维裁剪等菜单以及它们相关的子菜单。3、对各个菜单添加菜单响应函数。4、参照计算机图形学实习指导完成相应的直线、圆、曲线、字符、多边形等的画图程序。5、练习使用不同的算法实现直线、圆、曲线、字符、多边形等的生成程序。如 DDA 直线、中点直线、Bresenham 圆、正负法圆、Bezier 曲线、B 样条曲线等。6、添加“颜色”、“线宽”、“字体”菜单，并为这些菜单添加菜单响应函数实现相应的功能。7、在“图形变换”下拉菜单中添加菜单项“平移”、“旋转”、“缩放”、“

11、对称变换”，并分别添加相应的菜单响应函数。再利用所学过的计算机图形学算法实现相应的功能。7 8、在“图形显示”下拉菜单中添加菜单项“扫描线填充算法”、“边缘填充”、“种子填充”，并分别添加相应的菜单响应函数。再利用所学过的计算机图形学算法实现相应的功能。9、在“二维裁剪”下拉菜单中添加菜单项“Coben-Sutherland 算法”、“多边形裁剪”，并分别添加相应的菜单响应函数。再利用所学过的计算机图形学算法实现相应的功能。10、建立工具条，为每个菜单添加相应的图标。平时实习的大致过程就这些，基本上完成了老师要求的内容，在课外我还实现了一些小功能，这里就不细说，具体见程序源代码。演示是 7 月

12、 10 日晚 18:00，给老师演示程序并提交程序源代码以及实习报告。四、实习的主要体会 1、AutoCAD 软件操作 通过为期一周的 AutoCAD 软件操作的实习，我收获颇多。这是我第一次真正接触 CAD，以前上大一时，见到一些高年级的同学在机房实习 CAD，看到他们做出漂亮的二维、三维图形就非常羡慕，心里想着哪一天我也能做出更漂亮的图形。在实习的前几天，我在网上查了一些 AutoCAD 的相关知识，知道了 AutoCAD 是 Autodesk 公司的主导产品。目前在 CAD/CAE/CAM 工业领域内，该公司是拥有全球用户量最多的软件供应商，也是全球规模最大的基于 PC 平台的 CAD

13、和动画及可视化软件企业。AutoCAD 可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用 AutoCAD 绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。这激起了我对学习 AutoCAD 的热情，让我认识到学习好这项技能对与我们今后的工作很是实用。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，8 不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通

14、常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。对于我们工科学生来说，CAD 如同我们的左膀右臂一样，它基本上可以说是将我的想法付诸实践的必备工作过程。经常我们有了一个想法，就要需要将它实现，实现之前我们要有一个构想和草图，一般我们就在 CAD 上体现，将我们的想法一点点成熟，一点点结晶，最终形成比较完整的构思方案。通过这次暑期实习，作为遥感学院的一名学生

15、，我深切感到 CAD 的强大，我们虽说只学习了一点点的 CAD 知识，但我觉得还是很有收益。其基本画线，成图，测量功能就不说了，它的三维展开效果确实很好，不仅可以从平面来预估图形，更可立体化的来显示预期效果。养成良好的 CAD 绘图习惯对于初学 CAD 的人来说尤为重要，刚开始时由于没什么经验，画图过程中遇到不少麻烦，下面是我发现的一些绘图时必须注意的问题。一、在画图之前最好先设置绘图区域界限。我有的时候虽用 LIMITS 命令进行了设定，但忘记了用 ZOOM 命令中的 ALL 选项对绘图区域重新进行规整。导致有时画的图形就很小，甚至看不见。并且绘图区域的设定是根据实际的绘图需要来进行的。二、

16、线型比例要设置恰当。很多时候，我明明画的是虚线，但是显示出来却像是实线，并且无论我怎么放大都还是实线。后来才知道原来是线型比例的问题，设置的过大或者过小都会导致显示不出来所要的效果。解决问题的办法是将线型管理器对话框打开，修改其“全局比例因子”至合适的数值即可。三、层次要分明。图层就像是透明的覆盖图，运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。刚开始还没有学习图层的时候，我直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色、线型和线宽等实体信息。后来才发现这很不好，使得处理图形中的信息不那么容易，因此还是觉得建立图层虽然有点麻烦，但是可 9 以避免很多问题。以上就是我在实习过程中碰到的一些主要问题，当然在

17、以后的实习过程中还是会碰到一些问题，这就要求我们在实践过程中自己体会。在这次实习中，我觉得自己挺惭愧。在考核过程中由于太紧张把那个三维图形画错了三次，第一次是标注看错了，第二次是少看了一个图形，第三次由于心太急，竟然又把标注看错，我自己都觉得很无语，因为在平时实习的过程中从来没有犯过这样的错误。不过这样也好，这样的多次返工使我对三维图形的整个绘制过程已经很熟悉，以后对三维展开、构面什么的一定会做的很快了。同时也体会到画图这是一门一点也不能马虎的工作啊。我坚信通过这一段时间的实习，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来

18、的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。2、基于 VC6.0 下的计算机图形学程序 本次基于 VC6.0 下的计算机图形学程序的实习让我学到了很多关于 VC、关于计算机图形学的知识。让我更深入的了解了 VC6.0，同时也巩固了计算机图形学的相关算法。计算机图形学的算法设计主要涉及到的类为 CDC 类，即画图类，VC 很好的封装了一些画图的函数与算法，当然，在上机的过程中我们主要是实现图形学的算法，因此我们可以完全自己根据算法设计自己的函数来实现画点画线的功能。然后利用 VC 给我们提供的良好的程序界面和友好的消息机制，完成自己的应用程

19、序。对于图形显示，我用到了扫描线填充算法、边缘填充算法和种子填充算法这三种填充算法。我没有使用逐点判断法，因为逐点判断法计算量比较大，比较慢，但方法比较简单，填充的图形类型比较多。在实习的过程中，我发现扫描线算法比较快，适合用软件实现，但算法比较复杂，对于有边相交的情况，有可能出现异常；边缘填充，比较慢，对同一点有很多重复操作，方法简单；种子填充也有点慢，但是效果非常好，特别适合人机交互。在实习的过程中也发现了很多问题，比如在设置线宽时，我全部用的是方 10 形刷子的设计思想，因为方形刷子较水平刷子和垂直刷子简单，但是在线宽比较大的情况下，明显的看到刷子的两端是尖的，感觉很不协调。综合起来，还

20、是觉得用填充的方法最好。通过这次实践，我更深刻的体会了不同刷子之间的异同点以及它们各自的效果。在图形变换的过程中也遇到了麻烦。就是我不知道如何让鼠标单击来获取屏幕上的图形，然后再对该图形进行相应的平移、旋转等变换。最后，参考于子凡老师的实习指导书来完成了图形的变换。但是这样的图形变换还是不够人性化，不能让用户自己选择变换对象。另外，有一点我至今还没有搞清楚。就是在字符显示的过程中，我添加了文本插入符，而且明明写了显示文本插入符的函数 ShowCaret()，但是每次插入字符时屏幕上都不显示插入符，除此之外，关于字符的其他功能都很符合要求。就是不显示插入符让我感觉很不爽，如果老师帮我发现了请告诉我，我很想弄清楚这到底是为什么。总体来说，本次实习我是受益匪浅。不仅巩固了课本上学的计算机图形学的理论知识和算法，比如对 DDA 直线、中点直线的算法，以及裁剪、填充等算法相当了解，而且还对 VC 编程也有了更深入的理解，更加熟练了 MFC 编程机制，比如对话框的设置、消息响应函数的建立和实现、鼠标左键、鼠标右键、鼠标双击、鼠标移动函数的调用等已经相当熟悉，可谓一举多得。当然，仅仅这些是不够的，我还有很多没有搞懂的问题，在以后的学习生活中，我一定会多多练习，多多体会，不断提高自己。最后，希望以后还有这样的实习机会。