计算机图形学是一门综合性的学科，涉及计算机科学、数学、工程学和艺术等多个领域，主要研究如何通过计算机技术创建、处理、存储和显示图形信息。该学科在游戏设计、影视特效、虚拟现实、医疗成像、建筑设计、机器人视觉等领域有着广泛的应用。 在高校的教学体系中，计算机图形学通常作为一门专业课程开设，旨在培养学生在图形学领域的理论知识和实践能力。以西南交通大学计算机图形学实验为例，学生将通过一系列的实验操作，亲身体验图形处理的过程，学习和掌握图形学的基本概念、算法和技术。 实验一作为课程的开端，往往会聚焦于基础概念的引入和图形学工具的初步使用。例如，学生可能会接触到图形学中的基本术语，如像素、分辨率、向量、位图、矢量图等。此外，实验可能还会引导学生熟悉图形处理软件的操作，如Adobe Photoshop、Illustrator或专业图形学软件OpenGL、DirectX等。 实验内容可能会包括简单的图形绘制、图像的基本处理（如裁剪、旋转、缩放）、颜色模型的转换（如RGB到CMYK的转换）、基本图形变换（平移、旋转、缩放）、以及光照和阴影效果的模拟等。通过对这些基础操作的练习，学生不仅能够理解计算机图形学的基本原理，还能够初步掌握图形的创建和编辑技能。 对于图形学的学习者来说，理解图形的数据结构和存储方式至关重要。例如，位图图形是通过像素阵列来存储图像信息的，每个像素的颜色值由不同位深度的颜色通道组成。而矢量图形则是通过几何对象（如点、线、曲线、多边形等）来表示图形，其优点在于可以无限放大而不失真。 在进行图形学实验时，学生还需要了解图形学中的坐标系统，比如笛卡尔坐标系在二维和三维空间中的应用，以及如何通过数学变换来控制图形对象的位置和形态。此外，光照模型的学习也是一大重点，它能够帮助学生理解如何模拟现实世界中的光线效果，从而在计算机生成的图像中加入更逼真的光照和阴影。 随着实验的深入，学生将逐渐接触到更高级的图形学技术，如纹理映射、反走样技术、多边形建模、虚拟现实中的场景构建等。通过实验操作，学生能够将理论知识与实际操作相结合，从而加深对计算机图形学的认识和应用能力。 随着计算机技术的不断进步，计算机图形学也在不断地发展和扩展。新的图形学技术和算法，如基于物理的渲染（PBR）、实时光线追踪、深度学习在图形学中的应用等，不断地推动着图形学领域的创新和发展。对于计算机图形学的学习者来说，掌握这些新技术和新算法，将有助于他们在未来的学习和工作中获得更多的机遇。

计算机图形学是计算机科学的一个重要分支，它涉及到利用计算机技术和算法来创建、处理、存储和显示图形信息。这门学科的研究内容包括图形硬件、图形软件、图形标准、图形应用和图形数据结构等。图形学不仅关注二维图形的绘制，更涵盖了三维图形的生成、处理和显示，是数字媒体技术、游戏开发、虚拟现实、动画设计和计算机辅助设计等领域的基础。 在计算机图形学的实验教学中，学生通常需要通过实践操作来加深对理论知识的理解。在成都理工大学数字媒体技术专业的计算机图形学实验课程中，学生有机会亲自动手，使用如QT等工具软件来实现图形界面的开发。实验课程会涉及到绘制基本图形，如直线和圆形，以及使用不同的图形绘制算法，例如直线的DDA算法和圆的八分算法。通过这些实验操作，学生可以更深入地理解图形学中的基本概念和算法原理。 在进行实验报告编写时，学生需要遵循一定的格式要求，这些要求包括使用的字体、字号、行距、页边距、页码排版、题目、摘要、关键词、正文标题和参考文献等格式。这不仅帮助学生整理和规范自己的实验成果，也锻炼了学生对于专业文档写作的规范性和条理性。 通过一系列的实验，例如在QT中实现下拉菜单，并在菜单中实现直线及圆的绘制，学生能够掌握图形用户界面(GUI)设计和实现的基本方法。这些实验还可能包括对直线的不同绘制算法进行分析和编程实现，以及对圆的八分绘制算法进行探讨。这些内容不仅涉及到算法理论，还包括对编程语言和图形库的熟悉和应用。 实验报告通常包括以下几个部分：实验课程信息、摘要、实验内容、实验代码、实验成果和实验收获。其中，实验内容部分详细描述了实验的具体要求和目的，实验代码部分展示了学生为完成实验所编写的代码，实验成果部分则展示了实验的结果和可能的截图。实验收获部分则是学生对自己在实验过程中的学习体会和经验总结。 计算机图形学实验不仅要求学生拥有良好的编程能力，还需要学生具有一定的创造性和解决问题的能力。实验的过程往往需要学生不断地尝试和调试，直到达到预期的效果。通过这种实践，学生能够更加深入地理解计算机图形学的基本概念和技术，并能够将这些知识应用到实际的问题中去。 此外，实验报告的撰写也是一个重要的环节。学生需要将实验过程中的观察、分析和结论进行系统的整理和表达。报告的撰写不仅仅是对实验的一个总结，更是一个检验学生是否真正理解了实验内容的过程。通过实验报告的撰写，学生能够提升自己的科学素养和技术表达能力。 计算机图形学实验对于学生而言是一个综合性的学习经历，它不仅增强了学生的实践能力，还培养了学生的创新思维和科学态度。通过对图形学实验的深入学习和实践操作，学生能够为将来在相关领域的进一步研究和工作打下坚实的基础。

实验目的 （1）掌握Cohen-Sutherland直线段裁剪算法的直线段端点编码原理。 （2）掌握“简取”、“简弃”和“求交”的判断方法。 （3）掌握直线段与窗口边界交点的计算公式。 实验结果 （1）在屏幕中心建立二维坐标系Oxy,x轴水平向右为正，y轴垂直向上为正。 （2）以屏幕客户区中心为中心绘制矩形线框图，以此代替裁剪窗口，线条颜色自定义。 （3）工具栏上的“绘图”按钮有效，拖动鼠标绘制直线。 （4）使用“裁剪”按钮对窗口内的直线段进行裁剪并在窗口内输出裁剪后的直线段。

内容概要：把图形的填充转换为扫描线从上往下扫描填充，这时我们只需要判断每一条扫描线与图形的交点，而我们可以根据扫描线的连贯性，对交点进行排序，第1个点与第2个点之间，第3个点与第4个点之间..... 依照此原理可以对图形进行扫描线算法扫描转换多边形，其中在判断上述交点时，还会出现扫描线与边重合、扫描线与边的交点为顶点等现象。 目的： 1理解多边形填充的目的 2掌握多边形的各种填充算法 3动态链表的排序算法

共8个实验： 实验1-绘制任意斜率直线、 实验2-多边形有效边表填充、 实验3-二维图形几何变换算法、 实验4-直线段裁剪算法、 实验5-制作动态三视图、 实验6-动态绘制Bezier曲线、 实验7-球面地理划分线框模型消隐、 实验8-球面Gouruad光照模型

实验一 基于着色器的二维图形绘制 1.在 VC++ 环境下 ，练习利用 OpenGL 绘制三角形的程序。 2.编程实现绘制多个不同效果的五角星。 实验二 基于着色器的二维图形几何变换 1. 五角星实现以任意角度在矩形框内部滚动，与边界碰撞时发生的反弹参考台球在桌案上的滚动效果。 2. 实现矩形框内一个五角星的连续放缩（大小变化）。 3. 两个五角星不能互相穿越，发生碰撞时能够实现反弹，反弹参考台球在桌案上的滚动效果。 实验三 简单三维虚拟场景漫游 1. 以所提供代码范例为基础，丰富三维场景。 2. 三维交互漫游 实验四 光照模型及设置 1.为三维场景添加光照功能，光源用同颜色的小球体表示。 2.通过键盘按键交互实现光源的移动。移动光源时，能看到物体表面颜色的变化。 3.实现物体表面具有纹理和颜色两种模式下的光照效果。 以上效果实现大差不差。

通过本次实验，将老师在课堂上讲解的曲线和曲面算法进行具体代码的实现，算法实现过程中遇到了一些问题，比如使用不同算法进行曲线绘制的时候，对于控制点和顶点的初始化把握不是很好，一开始实现了算法想定义一些点进行测试，结果绘制的效果不是很理想，通过百度查询以及搜索相关的资料，结合自己所写的代码，最终解决了问题并且可以实现交互式绘制曲线，曲面的绘制是在曲线的绘制基础上进行的，所以在实现的各个算法的曲线绘制后，通过复习老师上课讲的曲面绘制算法，也是成功完成了实验，但是一开始感觉绘制的曲面不好看，看到了曲面的光照处理，加以运用到代码当中去，这样使得曲面的效果更加好看。

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