B样条曲面实验：绘制与编程详解

本次实验主要围绕B样条曲面展开，旨在帮助学生深入理解和掌握B样条曲线的基本概念和应用。以下是实验的主要内容： 1. 实验目的 - 本实验的核心目标是让学生熟悉和运用三次B样条曲面公式，这是计算机图形学中常用的一种生成光滑表面的方法。学生需要通过实践学习如何构造B样条曲面，并了解其在三维建模中的作用。 2. 环境配置 - 学生需要配置一个适合图形编程的环境，如GLUT编程环境，这为实际操作提供了基础平台。此外，他们需要将已有的鼠标追踪球程序复制到本地，以便作为现有代码的基础。同时，还需要下载并处理名为"surf_data.txt"的数据文件，该文件包含了B样条曲面的控制点信息。 3. 程序编写 - 开始于VS6的鼠标追踪球工程文件，学生首先需要添加全局变量来存储控制点网格信息。接着，他们需要编写名为`loadData()`的文件读取函数，该函数负责从文本文件中正确解析并加载控制点数据。这部分要求精确理解`fscanf`函数的使用，以及数据类型转换。 - 在文件读取后，学生需要实现`drawCtrlGrid()`函数，用于绘制控制点网格，以验证数据的正确性。随后，在`displayEvent`函数中调用这个函数，并在`main`函数中初始化数据加载。 - B样条曲面函数的编写是关键环节，它根据教材中的三次B样条曲面公式计算给定参数(u, v)下的曲面点。这个过程涉及多个循环，特别是对于x, y, z三个坐标轴的计算，确保系数的正确应用至关重要。 - 实验的最后阶段是编译并运行程序，检查B样条曲面是否按照预期生成，可能需要进行调试以优化算法和解决可能出现的问题。 通过这个B样条曲面试验，学生不仅能掌握理论知识，还能提升实际编程和问题解决的能力，从而加深对B样条曲面在计算机图形学中的实际应用的理解。