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计算机图形学程序课程设计
题目:分别在四个视区内显示空间四面体的
三视图、透视投影图。
学院:信息科学与技术学院
专业:计算机科学与技术
姓名:oc
学号:oc
电话:oc
邮箱:oc
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目录
一、设计概述
(1)设计题目。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2
(2)设计要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2
(3)设计原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2
(4)算法设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5
(5)程序运行结果。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9
二、核心算法流程图。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10
三、程序源代码。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12
四、程序运行结果分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24
五、设计总结分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25
六、参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26
一.设计概述
设计题目
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计算机图形学基础(第二版)陆枫何云峰编著电子工业出版社P228-7.16:利用OpenGL中的多视区,分别在四个视区内显示图7-41所示空间四面体的主视图、俯视图、侧视图、透视投影图。
设计要求
设计内容:
1.掌握主视图、俯视图、侧视图和透视投影变换矩阵;
2.掌握透视投影图、三视图生成原理;
功能要求:
分别在四个视区内显示P228-图7-41所示空间四面体的主视图、俯视图、侧视图、透视投影图。
设计原理
正投影
正投影根据投影面与坐标轴的夹角可分为三视图和正轴测图。当投影面与某一坐标轴垂直时,得到的投影为三视图,这时投影方向与这个坐标轴的方向一致,否则,得到的投影为正轴测图。
1.主视图(V面投影)
将三维物体向XOZ平面作垂直投影,得到主视图。由投影变换前后三维物体上点到主视图上的点的关系,其变换矩阵为:
Tv=Txoz=[1000]
[0000]
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[0010]
[0001]
Tv为主视图的投影变换矩阵。简称主视图投影变换矩阵。
2.侧视图(W面投影)
将三维物体向YOZ平面作垂直投影,得到侧视图。为使侧视图与主视图在一个平面内,就要使W面绕Z轴正向旋转90°。同时为了保证侧视图与主视图有一段距离,还要使W面再沿X方向平移一段距离x0,这样即得到侧视图。变换矩阵为:
Tv=Tyoz=[0000]
[-1000]
[0010]
[-x0001]
Tv为主视图的投影变换矩阵。简称主视图投影变换矩阵。
3.俯视图(H面投影)
将三维物体向XOY平面作垂直投影,得到俯视图。为使俯视图与主视图在一个平面内,就要使H面绕X轴负向旋转90°。同时为了保证侧视图与主视图有一段距离,还要使H面再沿Z方向平移一段距离-z0,这样即得到侧视图。变换矩阵为:
Tv=Txoy=[1000]
[00-10]
[0000]
[00–z01]
Tv为主视图的投影变换矩阵。简称主视图投影变换矩阵。
三视图常作为主要的工程施工图纸,因为在三视图上可以测量距离和角度。但一种三视图只有物体在一面的投影,所以单独从某一个方面的三视图很难想象出物体的三维形状,只有将主视图、侧视图和俯视图放在一起,才有可能综合处物体的空间形状。总的来说三视图中主视图、俯视图和侧视图都是通过变换矩阵得来的。
透视投影-一点透视
一点透视只有一个主灭点。灭点可以看做是无限远处的一个点在投影面上的点。一点透视的一般步骤:
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将三维物体平移到适当位置l,m,n.
令视点在z轴,进行透视变换。
最后,向xoy面做正投影变换,将结果变换到xoy面上。如此一点透视变换矩阵为:
Tv=Txoy=[1000]
[0100]
[0001/d]
[lm01+n/d]
算法设计
核心算法
1.构造类表示三维坐标系下的点
structDefPoint
{
doublex,y,z,tag;
}
2.为顶点建立顶点表:Point[MaxNum],TPoint[MaxNum],XOZPoint[MaxNum],XOYPoint[MaxNum],YOZPoint[MaxNum],YOYPoint[M
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