计算机图形学课程设计：构建真实感图形系统

"计算机图形学课程设计-构造完整系统.ppt" 本次计算机图形学课程设计的目标是构建一个能够展示真实感图形的造型系统。小组成员包括郝刚、陈燕月和林惠珍，他们分别负责不同的功能模块。设计要求是实现立方体、圆锥体、球体等几何体的建模，进行三角面片划分、消隐处理、投影、光照计算以及物体旋转。 首先，系统将各种三维图形的面划分为三角面片，这是为了简化图形处理并适应计算机图形渲染的需求。三角形是最基础的图形元素，可以用来近似任何复杂的形状。接着，通过Phong光照模型计算三角面片三个顶点的颜色值，此模型考虑了环境光、漫反射和镜面反射，使得渲染出的物体更具真实感。 然后，执行透视投影，将三维空间中的三角面片转换到二维屏幕坐标系上。透视投影能够模拟人眼观察物体时的视觉效果，使图形具有深度感。在此过程中，会自动生成新边表和有效边表，这些数据结构有助于后续的消隐和渲染。 接下来，根据新边表和有效边表进行消隐处理，消除不可见面，确保只显示可见部分。对于凸多面体，可以通过比较面的外法矢量与视矢量的夹角来判断可见性。夹角小于90度表示面是可见的，大于90度则不可见。 再者，物体的旋转功能由陈燕月负责实现，这涉及到旋转矩阵的运用，通过旋转变换矩阵，可以改变物体在坐标系中的位置，实现物体的动态展示。 此外，林惠珍负责物体数据的设计、输入，以及投影和消隐算法的实现。物体的坐标信息（包括点、边和面）被存储在特定的数据结构中，如边表节点，以便快速访问和操作。在读取点和面的坐标后，系统会进行相应的计算，如InitParameter()初始化透视变换常数，Project(P3d&P)进行透视变换，ReadPoint()和ReadFace()读取输入的点和面坐标。 最后，通过插值算法，系统可以计算三角形内部各点的颜色值，使得物体内部色彩平滑过渡，增强了真实感的表现。整个流程紧密相连，从数据输入、图形建模到渲染输出，展现了计算机图形学的基本原理和技术应用。 这个课程设计项目覆盖了计算机图形学的关键概念，包括三维建模、图形变换、光照计算、消隐算法和投影理论，对于理解和掌握计算机图形学有重要的实践意义。