C语言实现三维旋转球体动画
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更新于2024-09-16
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"该资源是一个基于C语言的计算机图形学综合性实验项目,旨在实现三维旋转球的动态展示。实验中,程序生成多个随机分布的点,形成一个球体,并允许用户通过调整角度来观察球体在X、Y、Z轴上的旋转效果。"
在这个实验项目中,首先引入了几个必要的头文件,包括`graphics.h`用于图形绘制,`time.h`处理时间,`math.h`提供数学函数,`conio.h`处理输入输出控制,以及`stdio.h`标准输入输出。定义了常量`MAXPOINT`表示最大点的数量(8000个),以及`PI`作为圆周率的近似值。
接着,定义了一个结构体`POINT3D`来存储三维坐标点,包含三个浮点型成员变量:`x`、`y`和`z`。为了初始化这些点,`InitPoint`函数被调用,它使用当前时间作为随机数种子,确保每次运行时生成的点分布都是不同的。在初始化过程中,每个点的`z`坐标随机分布在-1到1之间,然后根据余弦和正弦函数计算出`x`和`y`坐标,确保点位于单位半球内。
为了实现球体的旋转,提供了三个旋转函数:`RotateX`、`RotateY`和`RotateZ`,分别对应于围绕X、Y、Z轴的旋转。这些函数使用了旋转变换的基本原理,通过欧拉角转换更新点的坐标。旋转函数接受一个点的指针和旋转角度作为参数,根据给定的角度对点的坐标进行相应的旋转操作。
此外,`POINTProjection`函数是将三维点投影到二维屏幕上的关键步骤。这个函数接收一个三维点`p`,计算其在视口平面上的投影坐标。视口坐标系的原点位于屏幕中心,宽度和高度均为200像素,且视口距离`viewZ`被设定为3。投影公式考虑了透视关系,确保离观察者更远的点在屏幕上显得更小。
最后,可以预见,这个项目还包括了主循环,不断地更新点的坐标(根据旋转角度),并重绘屏幕以显示旋转的效果。用户可能能够通过键盘或鼠标输入来改变旋转角度,实现交互式的三维旋转球体演示。
这个实验项目对于理解计算机图形学中的基本概念,如三维坐标系统、点的生成与旋转、投影变换等,具有很好的实践意义。同时,它也展示了如何使用C语言实现简单的图形界面应用程序。
2019-07-04 上传
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