计算机图形学--图形的几何变换的实现算法教案资料

1、算机图形学-图形 的几何变换的实现算 法精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除实验二 图形的几何变换的实现算法班级08信计 学号59姓名 分数一、实验目的和要求：1、掌握而为图形的基本几何变换，如平移，旋转，缩放，对称，错切变 换；。2、掌握OpenGL中模型变换函数，实现简单的动画技术。3、学习使用OpenG晚成基本图形。4、巩固所学理论知识，加深对二维变换的理解，加深理解利用变换矩阵可由简单图形得到复杂图形。加深对变换矩阵算法的理解。编制利用旋转变换绘制齿轮的程序。编程实现变换矩阵算法，绘制给出形 体的三视图。调试程序及分析运行结果。要求每位学生独立完成该实验，并上 传实验报告。二、

2、实验原理和内容：.原理：图像的几何变换包括：图像的空间平移、比例缩放、旋转、仿射变换和图像插值。图像几何变换的实质：改变像素的空间位置，估算新空间位置上的像素值。图像几何变换的一般表达式：u，v X（x，y），Y（x，y），其中，u，v为变换后图像像素的笛卡尔坐标，x，y为原始图像中像素的笛卡尔坐标。这样就得到了原始图像与变换后图像的像素的对应关系。平移变换：若图像像素点 （x，y）平移到（x x0,y y0）,则变换函数为u X（x, y） x %,v Y（x, y） y y0 ,写成矩阵表达式为：uxxo其中，xo和y0分别为x和y的坐标平移量。vyYo比例缩放：若图像坐标 （x,y）缩放

3、到（sx,sy）倍，则变换函数为：usx 0 xc其中,Sx,Sy分别为x和y坐标的缩放因子，其大于 1表示放V0 Sy y大，小于1表示缩小。旋转变换：将输入图像绕笛卡尔坐标系的原点逆时针旋转角度，则变换后图像坐标为：u cos sin x v sin cos y内容：1、对一个三角形分别实现平移，缩放旋转等变化。.在方向、尺寸和形状方面的变换是用改变对象坐标描述的几何变换来完成 的。基本几何变换都是相对于坐标原点和坐标轴进行的几何变换，有平移、旋 转、缩放、反射、错切等。用直线命令画出一个齿（或六边形的一半）一利用旋转变换或对称变换矩阵 实现对其余部分的绘制一调试运行程序一输出图形一分析结

4、果一结束。编写三维变换算法程序一检查程序的正确性一分段调试程序一输入给出的 三维形体各顶点的坐标一执行变换一对算法程序进行必要的调整 一更换不同的 形体数据继续变换一结束。.用实验一的方法解决这个问题，某三角形的三个点点坐标为5.0.0.25.0,150.0.25.0, 100.0.100.0,创建一个长度分别为 600,600的窗口,窗口的左 上角位于屏幕坐标（100,100）处。然后绘制一个由上述顶点所绘制的三角形， 实现该三角形进行下列几何变换：首先使三角形沿着其中心的x轴和y轴方向缩小50%,然后沿着出示中心旋转90度；最后沿着y轴平移100个单位。三、实验代码如下1实验一#inclu

5、de #include Void init (void)glClearVolor (0.0,0.0,0.0,0.0);glShadeModel (GL-FLAT);Void draw_triangle(void).glBegin(GL_LINE_LOOP);glVertex2f(0.0,25.0);glVertex2f(25.0,-25.0);glVertex2f(-25.0,-25.0);glEnd();Void display(void)glClear (GL_COLOR_BUEFER_BIT);glColor3f(1.0,1.0,1.0);glLoadIdentity();glColor

6、3f(1.0,1.0,1.0);draw_triangle();glEnable (GL_LINE_STIPPLE);glLineStipple (1,0 xF0F0);glLoadIdentity();glTranslatef (-20.0,0.0,0.0);draw_triangle();glLineStipple (1,0 xff00);glLoadIdentity ();glScalef (1.5,0.5,1.0);draw_triangle ();glLineStipple (1,0 x8888);glLoadIdentity();glRotatef(90.0,0.0,0.0,1.0

7、);draw_triangle ();glDisable (GL_LINE_STIPPLE);glFlush();Void reshape (int w,nt h)glViewport (0,0,(GLsizei) w,(GLsizei) h); glMatrixMode (GL_PROJECTION);glLoadIdentity ();if (w=h)gluOrtho2D(-50.0,50.0,-50.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,50.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);int main (int a

8、rgc,char*argv)glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);glutInitWindowSize (500,500);glutInitWindowPosition (100,100);glutCreatWindow (argv0);init ();glutDisplayFunc (display);glutReshapeFunc (reshape);glutMainLoop();return 0;实验结果如下2实验二代码#include#includeinta144=30,0,0,1,30,40

9、,0,1,0,40,0,1,0,40,10,1,0,30,30,1, 0,0,30,1,30,0,30,1,30,10,30,1,10,10,30,1,10,30,30,1,10,40 ,10,1,10,10,10,1,30,10,10,1,30,40,10,1;float t44,p144;void a400()int i,j;for(i=0;i4;i+)for(j=0;j4;j+)tij=0；void a500() int k,i,j；for(i=0;i14;i+)for(j=0;j4;j+)pij=0；for(k=0;k4;k+)pij=pij+aik*tkj；pi0=pi0+280;p

10、i1=-pi1+180;setcolor(9);moveto(p00,p01);for(i=0;i14;i+)lineto(pi0,pi1);line(p60,p61,p00,p01);line(p70,p71,p120,p121);line(p80,p81,p110,p111); line(p90,p91,p40,p41);line(p100,p101,p30,p31);line(p130,p131,p100,p101);line(p10,p11,p130,p131);getch()；main()int driver,mode,i,j;driver=DETECT;initgraph(&driver,&mode,d:tc);setbkc010r(3);a400();t00=0.7071*3;t01=-0.4082*3;t10=-0.7071*3;t11=-0.4082*3;t21=0.8165*3;t33=1;a500();c