计算机图形学课程设计弹跳的彩球动画

1、 课程设计任务书 弹跳的彩球动画 题目： 课程设计任务书及成绩评定 课程设计的内容和具体要求 1设计内容： 弹跳的球体：一个着色的三维球体，沿着一条给定的轨道(正弦衰弱曲线)不断弹跳并同时翻滚，要求按ESC停止转动翻滚按加快弹跳速度，按减慢弹跳速度。 2设计要求： 球体在屏幕上不断地连续弹跳并同时翻滚，按加快移动速度，按减慢移动速度。 指导教师签字： 日期： 指导教师评语 成绩：指导教师签字： 日期： 1 课程设计所需软件、硬件等 Win-TC 课程设计进度计划起至日期 工作内容 备注 周第 15 星期二 星期三 星期六 星期日 确定题目及实现效果 理清思路及实现方法 编写程序 完成课程设计任

2、务书 确定题目为弹跳的球体 尽量完善程序，使界面 尽量美观 参考文献、资料索引序号 文献、资料名称 编著者 出版单位 清华大学出版社【1】陆润民计算机图形学教程 高等教育出版社潘云鹤，董金祥等 【2】计算机图形学原理、方法及应用 科学出版社 陈元琰 计算机图形学实用技术 3【】 2 目录 一、摘要 . 1 二、总体设计方案及主要设计原理 . 2 1功能实现 . 2 2流程图 . 2 21函数qiu的流程图 . 2 22绘制球体的程序流程图 . 2 23主程序流程图 . 4 3主要算法 . 4 三、源程序代码 . 5 四、测试及分析 . 10 五、结束语 . 11 3 一、摘要 本课题实现一个着

3、色的三维小球在一定的空间内按照一条给定的轨道(正弦衰弱曲线)不断弹跳并同时翻滚。控制键为按ESC退出程序，按“”键完成运动加速，使得三维小球加快弹跳速度；按“”键完成运动减速，使得三维小球减慢弹跳速度。并且小球在屏幕中连续不断的按照给定的曲线函数跳动，且三维小球自身也要进行翻滚。 该程序的主要模块分为如下部分： 操作控制部分：该部分主要是实现对屏幕的操作，达到功能要求中按“ESC”结束程序，按“”加快三维小球运动，按“”减慢三维小球的运动。 球体绘制部分：该部分实现三维小球的绘制，其具体的是对三维球体的形状、大小、经纬线、以及在三维球体中填充颜色。 球体运动轨迹控制部分：该部分是确定球体在屏幕

4、上的运动轨迹，从而达到程序要求的功能。通过该部分，我们可以任意的对球体的运动轨迹进行设定，使得三维小球的运动丰富多彩。 背景控制部分：通过该部分，我们可以设定三维小球在什么样的背景下运动，对颜色的组合，使得背景更加丰富，从而完善程序的运行界面，达到美观的作用。 1 二、总体设计方案及主要设计原理 1功能实现 通过运行程序，我们看到该程序的功能我们已经基本实现，当我们在三维小球在屏幕中按照预先给定的曲线函数路线进行运动，当我们从键盘输入“”时三维小球就加速运动。当我们从键盘输入“”时，椭球体减速运动，按下“ESC”键就退出程序，最终达到了功能要求的目的。 2流程图 21函数qiu的流程图 如图1

5、所示为函数qiu的流程图： 图1：函数qiu的流程图 22绘制球体的程序流程图 如图2、图3示为程序绘制球体的流程图： 2 1 ：球体绘制程序流程图图2 2 3图：球体绘制程序流程图 3 23主程序流程图 图4：主程序流程图 3主要算法 可用绘制三维曲面（规则曲面、参数方程为：x=Rsin()cos(), y=Rsin()sin(), z=Rcos(),0180,0360）来设计球体的形状，用轴测图将它绘制到屏幕上，并对球面上的小方格进行填充，选择510个不同方位的球体图形用getimage()命令将它们的图象保存；对以后路径上的图形只需用命令Putimage()调出即可。其轨迹方程为： z=

6、A|sin(r+)|e-kr r=(x2+y2)1/2。 4 三、源程序代码 #includemath.h #includegraphics.h #includeios.h #includeconio.h #define ESC 283 #define PAGEUP 18688 #define PAGEDOWN 20736 double f44,xx,yy,zz,dd; double x04040,y04040,z04040; int x4040,y4040,z4040,this; int scx(double xj) int x; x=(int)(xj+40); return(x); int

7、 scy(double yj) int y; y=(int)(yj+60); return(y); void teq(double theta) double th; th=theta*3.14159/180; f00=0.87*cos(th); f01=0.0; f02=-0.35*cos(th)-0.71*sin(th); f03=0.0; f10=-0.5; f11=0.0; f12=-0.61; f13=0.0; f20=0.87*sin(th); f21=0.0; f22=-0.35*sin(th)+0.71*cos(th); f23=0.0; f30=0.0; f31=0.0; f

8、32=0.0; f33=1.0; double affine3x(double x,double y,double z,double d) xx=x*f00+y*f10+z*f20+d*f30; return(xx); double affine3z(double x,double y,double z,double d) 5 zz=x*f02+y*f12+z*f22+d*f32; return(zz); void draw() int i,j,m8,rt; setfillstyle(1,RED); for(i=9;i=0;i-) for(j=19;j=0;j-) if(j%2=1) setf

9、illstyle(1,RED); else setfillstyle(1,BLUE); m0=scx(x0ij);m1=scy(z0ij); m2=scx(x0i+1j);m3=scy(z0i+1j); m4=scx(x0i+1j+1);m5=scy(z0i+1j+1); m6=scx(x0ij+1);m7=scy(z0ij+1); fillpoly(4,m); void qiu() double a=0.0,b=0.0; int r=30; int i=0,j=0,th; for(i=0;i=10;i+) for(j=0;j=20;j+) xij=r*sin(a)*cos(b); yij=r

10、*sin(a)*sin(b); zij=r*cos(a); b=b+3.14159/10; a=a+3.14159/10; b=0; 6 qiu1(int th,int u,int v) int i,j; this=this+th; teq(this); for(i=0;i=15;i+) for(j=0;j=30;j+) x0ij=affine3x(xij,yij,zij,1.0)+u; z0ij=affine3z(xij,yij,zij,1.0)+v; draw(); main() int driver=VGA,mode=VGAMED; initgraph(&driver,&mode, );

11、 qiu2(); closegraph(); qiu2() int i=3,j=0,xw=0,yw=0,key,speed,dd=0,mm,xxw200,yyw200; int xp26=50,50,50,100,140,180,220,250,280,310,330,350,370,390,410,430,450,470,490,510,525,535,545,555,565; int yp26=0,0,0,200,50,50,200,100,100,200,150,150,200,170,170,200,180,180,200,200,200,200,200,200,200; int xa

12、,xb,xc,xd; int ya,yb,yc,yd; double t=0.5,tt=0.05; xa=xp0;xb=xp1;xc=xp2;xd=xp3; ya=yp0;yb=xp1;yc=yp2;yd=yp3; qiu(); outtextxy(100,100,Press any key to start!); qiu1(0,0,ya); getch(); for(j=0;i=1) xa=xpi;xb=xpi+1;xc=xpi+2;xd=xpi+3; ya=ypi;yb=ypi+1;yc=ypi+2;yd=ypi+3; t=0; i=i+3; xw=(-xa+3*xb-3*xc+xd)*t

13、*t*t+(3*xa-6*xb+3*xc)*t*t+(-3*xa+3*xb)*t+xa); yw=(-ya+3*yb-3*yc+yd)*t*t*t+(3*ya-6*yb+3*yc)*t*t+(-3*ya+3*yb)*t+ya); t=t+tt; xxwdd=xw+40; yywdd=yw+60; for(mm=0;mm=26) i=3; j=0; dd=0; t=0.5; xa=xp0;xb=xp1;xc=xp2;xd=xp3; ya=yp0;yb=yp1;yc=yp2;yd=yp3; cleardevice(); else setvisualpage(1); delay(10000); se

14、tactivepage(0); cleardevice(); setfillstyle(1,WHITE); bar(0,260,700,320); qiu1(-10,xw,yw); 8 if(t=1) xa=xpi;xb=xpi+1;xc=xpi+2;xd=xpi+3; ya=ypi;yb=ypi+1;yc=ypi+2;yd=ypi+3; t=0; i=i+3; xw=(-xa+3*xb-3*xc+xd)*t*t*t+(3*xa-6*xb+3*xc)*t*t+(-3*xa+3*xb)*t+xa); yw=(-ya+3*yb-3*yc+yd)*t*t*t+(3*ya-6*yb+3*yc)*t*t

15、+(-3*ya+3*yb)*t+ya); t=t+tt; xxwdd=xw+40; yywdd=yw+60; for(mm=0;mm=26) i=3; j=0; dd=0; t=0.5; xa=xp0;xb=xp1;xc=xp2;xd=xp3; ya=yp0;yb=yp1;yc=yp2;yd=yp3; cleardevice(); else key=bioskey(0); switch(key) case ESC:return; case PAGEUP:tt=tt*2; break; case PAGEDOWN:tt=tt/2; break; defualt:break; getch(); 9

16、 四、测试及分析 该程序是弹跳的小球，程序写完之后运行程序，会看到下面的界面: : 接着按照提示进行操作，就会出现弹跳的小球的最终效果，见下图 10 五、结束语 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.通过本次图形学的课程设计，我学会了很多东西。以前那些似东非懂的知识，现在有很多已经掌握了，原来根本没听过的东西也明白了很多，而且使我对C语言有了更进一步的认识和了解，要想学好它要重在实践，要通过不断的上机操作才能更好地学习它，通过实践，我也发现我的好多不足之处，如对C语言的一些标准库函数不太了解，通过实践，使我在这几个方面的认识有所提高。 通过实践的学习，我认到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习C语言，还是其它的语言，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己便好地学好计算机。 图形学中二维图形处理的很重要的一块