計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)心得
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是20世紀(jì)60年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)(包括計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù))的發(fā)展和完善而形成的一門新興學(xué)科。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家收集整理的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)心得，歡迎大家閱讀。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)心得篇1
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
了解梁友棟算法和編碼裁剪算法并利用該算法思想實(shí)現(xiàn)某一圖形或直線段的裁剪，加深對(duì)梁友棟算法和編碼裁剪算法的理解。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
利用梁友棟算法(參數(shù)化線段裁剪算法)或編碼裁剪算法變成實(shí)現(xiàn)對(duì)直線段或者任一圖形的裁剪。
三、實(shí)驗(yàn)原理
梁友棟算法簡(jiǎn)介如下：
設(shè)線段兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為P1(x1,y1)和P2(x2,y2),則其參數(shù)化直線方程可寫成下列形式：
0≤u≤1
當(dāng)u=0時(shí)，得點(diǎn)P1，當(dāng)u=1時(shí)，得點(diǎn)P2。線段的裁剪條件可以由下面的不等式表示： Wxl≤x1﹢uΔx≤Wxr;Wyb≤y1﹢uΔy≤Wyt
這四個(gè)不等式可以表示為：upk≤qk k=1,2,3,4
其中，參數(shù)p,q定義為：
p1﹦-Δx, q1﹦x1﹣Wxl
p2﹦Δx, q2﹦Wxr﹣x1
p3﹦-Δy, q3﹦y1﹣Wyb
p4﹦Δy, q4﹦Wyt﹣y1
下標(biāo)k=1,2,3,4分別對(duì)應(yīng)裁剪窗口的左、右、下、上四條邊界線。如果線段平行于裁剪窗口的某兩邊界，則必有相應(yīng)的pk﹦0，如果還滿足qk<0，則線段的端點(diǎn)位于窗口外部，即線段在窗口外，應(yīng)該舍棄。如果qk≥0，線段在窗口內(nèi)。當(dāng)pk<0時(shí)，直線是從裁剪窗口第k條邊界線的外部延伸到內(nèi)部。當(dāng)pk>0時(shí)，直線是從裁剪窗口第k條邊界線的內(nèi)部延伸到外部。當(dāng)pk不等于零時(shí)，可以計(jì)算出線段與第k條裁剪窗口邊界線的交點(diǎn)參數(shù)： 根據(jù)定義，對(duì)于每條線段，pk中必有兩個(gè)小于零，而另兩個(gè)大于零。對(duì)于小于零的pk，直線同第k條裁剪窗口邊線是從外到內(nèi)相遇的，此時(shí)如果線段同第k條裁剪窗口邊界線有交點(diǎn)的話，是參數(shù)u從0變大時(shí)遇到的，這時(shí)計(jì)算出相應(yīng)的rk值，取0和各個(gè)rk值之中的最大值記為u1。與此相反，對(duì)于大于零的pk，計(jì)算出相應(yīng)的rk值，取1和各個(gè)rk值之中的最小值記為u2。兩個(gè)參數(shù)u1和u2定義了在裁剪窗口內(nèi)的線段部分。如果u1>u2，則線段完全落在裁剪窗口之外，應(yīng)被舍棄。否則被裁剪線段可見部分的端點(diǎn)由參數(shù)u1和u2計(jì)算出來(lái)。
四、實(shí)驗(yàn)環(huán)境
Windows XP VisualC++6.0
五、實(shí)驗(yàn)步驟
進(jìn)入VisualC++6.0環(huán)境，在菜單中選擇“FileàNewàProjects”，然后選擇“MFCAppWizard(exe)”新建一個(gè)工程文件單擊“OK”，在彈出的對(duì)話框中選擇“Single document”,單擊“Finish”，在VisualC++6.0編程界面中選擇CMyView單擊右鍵，選擇“Add Member Function”，在彈出的對(duì)話框中添寫“void”和函數(shù)名。
// 圖形裁減View.cpp : implementation of the CMyView class
//
#include "stdafx.h"
#include "圖形裁減.h"
#include "圖形裁減Doc.h"
#include "圖形裁減View.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[] = __FILE__;
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CMyView
IMPLEMENT_DYNCREATE(CMyView, CView)
BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyView, CView)
//{{AFX_MSG_MAP(CMyView)
// NOTE - the ClassWizard will add and remove mapping macros here.
// DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code!
//}}AFX_MSG_MAP
// Standard printing commands
ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView::OnFilePrint)
ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)
ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView::OnFilePrintPreview)
END_MESSAGE_MAP()
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CMyView construction/destruction
CMyView::CMyView()
{
// TODO: add construction code here
}
CMyView::~CMyView()
{
}
BOOL CMyView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)
{
// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying
// the CREATESTRUCT cs
return CView::PreCreateWindow(cs);
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CMyView drawing
void CMyView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CMyDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
LINECLIP();
// TODO: add draw code for native data here
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CMyView printing
BOOL CMyView::OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo)
{
// default preparation
return DoPreparePrinting(pInfo);
}
void CMyView::OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)
{
// TODO: add extra initialization before printing
}
void CMyView::OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)
{
// TODO: add cleanup after printing
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CMyView diagnostics
#ifdef _DEBUG
void CMyView::AssertValid() const
{
CView::AssertValid();
}
void CMyView::Dump(CDumpContext& dc) const
{
CView::Dump(dc);
}
CMyDoc* CMyView::GetDocument() // non-debug version is inline
{
ASSERT(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CMyDoc)));
return (CMyDoc*)m_pDocument;
}
#endif //_DEBUG
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CMyView message handlers
void CMyView::LINECLIP()
{
//使用梁友棟-Basky直線裁剪算法
CDC* pDC=GetDC();//取得繪圖設(shè)備環(huán)境上下文指針
//設(shè)置不同顏色畫筆
CPen newpen1(PS_SOLID,0,RGB(183,198,0));//窗口顏色
CPen newpen2(PS_SOLID,0,RGB(0,0,1));//待裁剪線段顏色
CPen newpen3(PS_SOLID,0,RGB(160,1,255));//裁剪后可見線段顏色
//輔助變量
float p[4],q[4],u[4];
float u1,u2,r[4];
int x1,y1,x2,y2,x0,y0,x3,y3;
int dx,dy,k;
int wxl=300,wxr=450,wyb=100,wyt=400;
//繪制裁剪窗口
pDC->SelectObject(&newpen1);
pDC->Rectangle(wxl,wyt,wxr,wyb);
x1=100;
y1=200;
x2=600;
y2=400;
//繪制被裁剪線段
pDC->SelectObject(&newpen2);
pDC->MoveTo(x1,y1);
pDC->LineTo(x2,y2);
//計(jì)算
dx=x2-x1;
dy=y2-y1;
p[0]=(float)-dx;
p[1]=(float)dx;
p[2]=(float)-dy;
p[3]=(float)(dy);
q[0]=(float)(x1-wxl);
q[1]=(float)(wxr-x1);
q[2]=(float)(y1-wyb);
q[3]=(float)(wyt-y1);
for(k=0;k<4;k++)
{
if ((p[k]==0))//垂直或水平線段，由不為0的另外兩個(gè)參數(shù)確定可見部分
{
u[k]=1000;
}
else
{
r[k]=q[k]/p[k];
if(p[k]<0)
u[k]=(0>r[k])?0:r[k];//取用0與r[k]中的大值
else
u[k]=(r[k]<1)?r[k]:1;//取用1與r[k]中的小值
}
}
//參數(shù)在0-1之間變化，超出為無(wú)效參數(shù)
u1=0.0;
u2=1.0;
for(k=0;k<4;k++)
{
if(p[k]<0)
u1=(u[k]>u1)?u[k]:u1;//取用0與u[k]中的大值
else
u2=(u[k]
}
//滿足條件為可見部分線段
if(u1<=u2)
{
//計(jì)算可見部分線段
x0=(int)(x1+u1*dx);
y0=(int)(y1+u1*dy);
x3=(int)(x1+u2*dx);
y3=(int)(y1+u2*dy);
//繪制窗口內(nèi)可見線段
pDC->SelectObject(&newpen3);
pDC->MoveTo(x0,y0);
pDC->LineTo(x3,y3);
}
}
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
本圖中矩形內(nèi)紫色線段為裁剪之后可見線段，外部的黑色線段部分為帶裁剪部分。
七、實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方法
1.對(duì)于VisualC++6.0的工程文件即：MFC的環(huán)境不熟悉，開始時(shí)編寫視圖View下的程序在步驟上尚有困難，不知道該怎樣使用該環(huán)境，再參考了一些相關(guān)書籍和求教于其他人之后，這個(gè)問(wèn)題得到了解決。
2.最初只是在后面添加了自編程序，并沒(méi)有在“OnDraw”里面加入該程序的調(diào)用，程序編譯沒(méi)有錯(cuò)誤，但運(yùn)行后只是一個(gè)窗口，并沒(méi)有圖像，后來(lái)在同學(xué)的幫助下發(fā)現(xiàn)了這個(gè)錯(cuò)誤，改正后程序順利運(yùn)行。
3.程序編寫過(guò)程中的語(yǔ)法不再是問(wèn)題，偶爾有疏忽的時(shí)候，編譯時(shí)一般就能改正了。
4.在程序編寫時(shí)對(duì)于點(diǎn)的坐標(biāo)值不是很注意，隨意定義了一些點(diǎn)，造成直線畫到了圖形的外面。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)心得篇2
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是利用計(jì)算機(jī)研究圖形的表示、生成、處理和顯示的科學(xué)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容就是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形、以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形通常由點(diǎn)、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來(lái)看，圖形主要分為兩類，一類是基于線條信息表示的，如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等，另一類是明暗圖，也就是通常所說(shuō)的真實(shí)感圖形。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。
在科技高度發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)在人們之中的作用越來(lái)越突出。而C語(yǔ)言作為一種計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言，我們學(xué)習(xí)它，有助于我們更好的了解計(jì)算機(jī)，更好的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。因此，C語(yǔ)言對(duì)我們計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)習(xí)尤其重要，而我們也需要一定的C語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)。
在這個(gè)學(xué)期里，我們班級(jí)的學(xué)生在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)老師何老師的帶領(lǐng)下進(jìn)行了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的上機(jī)實(shí)踐學(xué)習(xí)。在這之前，我們已經(jīng)對(duì)C語(yǔ)言這門課程學(xué)習(xí)了一個(gè)學(xué)期，對(duì)其有了一定的了解和掌握，這對(duì)我們計(jì)算機(jī)圖形的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。但是，萬(wàn)事開頭難，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的上機(jī)實(shí)踐的過(guò)程中還是遇到了一些問(wèn)題。
上機(jī)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)必不可少的實(shí)踐環(huán)節(jié)，上課學(xué)習(xí)到的知識(shí)都需要通過(guò)C語(yǔ)言編程做出程序來(lái)真正掌握它。對(duì)于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)習(xí)目的，可以概括為圖形的表示、圖形的生成、圖形的處理和顯示，這些都必須通過(guò)充分的實(shí)際上機(jī)操作才能完成。我們上機(jī)實(shí)驗(yàn)總共包括七個(gè)， 每個(gè)實(shí)驗(yàn)之前老師都會(huì)給我們做詳細(xì)的介紹，具體的操作步驟老師也給了一個(gè)參考書，這樣的話，我們?cè)谏蠙C(jī)過(guò)程中也省去了很多麻煩，節(jié)約了很多時(shí)間。因此，我們才有了充裕的時(shí)間來(lái)理解實(shí)驗(yàn)原理，并結(jié)合自己的想象力，編寫出屬于自己的程序。
學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)除了課堂講授以外，必須保證有不少于課堂講授學(xué)時(shí)的上機(jī)時(shí)間。因?yàn)閷W(xué)時(shí)所限，課程安排在周四晚上統(tǒng)一上機(jī)實(shí)驗(yàn)，所以我們需要有效地利用上機(jī)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，盡快掌握理解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，為今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)的目的，不僅僅是驗(yàn)證教材和講課的內(nèi)
容、檢查自己所編的程序是否正確，課程安排的上機(jī)實(shí)驗(yàn)的目的可以概括為如下幾個(gè)方面：
加深對(duì)課堂講授內(nèi)容的理解
課堂上要講授許多關(guān)于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí)和原理，聽起來(lái)十分枯燥無(wú)味，也不容易記住，死記硬背是不可取的。然而要使用C程序這個(gè)工具解決實(shí)際學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，通過(guò)多次上機(jī)練習(xí)，，在理解的基礎(chǔ)上就會(huì)自然而然地掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)圖形生成的算法和處理方式。對(duì)于一些內(nèi)容自己認(rèn)為在課堂上聽懂了，但上機(jī)實(shí)踐中會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)理解的偏差，編寫出來(lái)的程序無(wú)法運(yùn)行，這是由于大部分學(xué)生C語(yǔ)言基礎(chǔ)只是不夠牢固的原因。
學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)不能停留在學(xué)習(xí)它的程序語(yǔ)言，而是利用學(xué)到的知識(shí)編寫C語(yǔ)言程序來(lái)驗(yàn)證自己的想法，深入理解圖形生成的原理，解決實(shí)際問(wèn)題。即把C語(yǔ)言作為工具，描述解決實(shí)際問(wèn)題的步驟，由計(jì)算機(jī)幫助我們解題。只有通過(guò)上機(jī)才能檢驗(yàn)自己是否掌握C語(yǔ)言、自己編寫的程序是否能夠正確運(yùn)行、對(duì)計(jì)算機(jī)的理解是否到位。
通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己編制的程序是否正確，恐怕是大多數(shù)同學(xué)在完成老師作業(yè)時(shí)的心態(tài)。但是在程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域里這是一定要克服的傳統(tǒng)的、錯(cuò)誤的想法。因?yàn)樵谶@種思想支配下，可能你會(huì)想辦法去"掩蓋"程序中的錯(cuò)誤，而不是盡可能多地發(fā)現(xiàn)程序中存在的問(wèn)題。而且計(jì)算機(jī)圖形學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)是依附在C語(yǔ)言編程基礎(chǔ)之上的，我們對(duì)圖形生成算法的理解要通過(guò)C程序才能體現(xiàn)出來(lái)。
通過(guò)這次為數(shù)不多的幾天計(jì)算機(jī)實(shí)踐學(xué)習(xí)，我們鞏固了一些關(guān)于C語(yǔ)言的知識(shí)，理解了我們計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的理論知識(shí)，這對(duì)我們將來(lái)到社會(huì)工作將會(huì)有莫大的幫助。同時(shí)它讓我知道計(jì)算機(jī)圖形的強(qiáng)大和瑰麗之處，雖然我們學(xué)的都是基本的生成算法，但是通過(guò)老師展示的幾個(gè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)高級(jí)程序，我們才了解到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)可以做出非常華麗的視覺(jué)效果，而且只要你努力，任何東西都不會(huì)太難。
最后，還是很慶幸能學(xué)到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這樣的一門課程，在學(xué)習(xí)本課程的同時(shí)，已經(jīng)涉及了很多的學(xué)科，讓我們更有能力成為全方位、多特色的新世紀(jì)人才。編程能力、思維能力都獲得了提高，真是一舉多得。
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)心得篇3
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是20世紀(jì)60年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)(包括計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù))的發(fā)展和完善而形成的一門新興學(xué)科。至今，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已在建筑，機(jī)械，電子，造船，航空，汽車，輕工，廣告，藝術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。可以說(shuō)，它幾乎影響了所有涉及領(lǐng)域，沖擊和改變著傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式。一打開計(jì)算機(jī)，人們首先接觸到的就是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的內(nèi)容，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的用戶界面已廣泛使用了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)已深入到各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)圖形的生成一般包括兩種方法：程序繪圖和交互繪圖。所謂程序繪圖，就是先用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言(例如C語(yǔ)言)編好繪圖程序，然后運(yùn)行該程序并繪出圖形。而交互繪圖則是應(yīng)用交互式圖形軟件，通過(guò)交互命令(鍵盤命令，菜單命令等)由計(jì)算機(jī)生成圖形。程序繪圖是交互式繪圖的基礎(chǔ)。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容就是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形、以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、處理和顯示的相關(guān)原理與算法。圖形通常由點(diǎn)、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩、線型、線寬等非幾何屬性組成。從處理技術(shù)上來(lái)看，圖形主要分為兩類，一類是基于線條信息表示的，如工程圖、等高線地圖、曲面的線框圖等，另一類是明暗圖，也就是通常所說(shuō)的真實(shí)感圖形。 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)一個(gè)主要的目的就是要利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生令人賞心悅目的真實(shí)感圖形。為此，必須建立圖形所描述的場(chǎng)景的幾何表示，再用某種光照模型，計(jì)算在假想的光源、紋理、材質(zhì)屬性下的光照明效果。所以計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與另一門學(xué)科計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。事實(shí)上，圖形學(xué)也把可以表示幾何場(chǎng)景的曲線曲面造型技術(shù)和實(shí)體造型技術(shù)作為其主要的研究?jī)?nèi)容。同時(shí)，真實(shí)感圖形計(jì)算的結(jié)果是以數(shù)字圖像的方式提供的，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也就和圖像處理有著密切的關(guān)系。
這學(xué)期我們主要學(xué)習(xí)了MFC圖形編程，學(xué)習(xí)了《 VC++圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》。從中學(xué)習(xí)了如何建立MFC項(xiàng)目和簡(jiǎn)單的輸入與輸出。
三視圖即主視圖、俯視圖、側(cè)視圖是分別將三維立體對(duì)正面、水平面和側(cè)面作正投影得到的三個(gè)基本視圖。
用計(jì)算機(jī)繪制立體圖的三視圖的具體步驟：
建立三維空間坐標(biāo)系，這里定義一個(gè)右手直角坐標(biāo)系，即z軸正向朝上。在這個(gè)定義的坐標(biāo)系下，確定三維立體上各點(diǎn)的位置坐標(biāo)，同時(shí)引入 齊次坐標(biāo)。 求出所作變換相應(yīng)的四階變換矩陣，一般根據(jù)變換前后圖形上點(diǎn)的幾何關(guān)系或由已知的變換矩陣求得。
將所作變換寫出矩陣表示式，通過(guò)運(yùn)算求得三維立體上各點(diǎn)(x, y, z)竟變換后的相應(yīng)點(diǎn)(x’ , y’)或(y’ , z’)或(x’ , z’)，一般是二維點(diǎn)的齊次坐標(biāo)。
有變換后的所有二維點(diǎn)繪出三維立體投影后的平面圖形，即為主視圖、俯視圖或側(cè)視圖。
在右手直角坐標(biāo)系中，將三維立體向xOz面(正面V)作正投影，得到主視圖。由投影變換前后三維立體上點(diǎn)到主視圖上點(diǎn)的關(guān)系，可知此投影變換的變換矩陣為：
⎡1⎢0
Tv=⎢⎢0 ⎢⎣0 000000100⎤0⎥⎥0⎥⎥1⎦
Tv：主視圖的投影變換矩陣，簡(jiǎn)稱投影矩陣。
若已知三維立體上 n 個(gè)點(diǎn)(xi , yi , zi)，則各點(diǎn)的齊次坐標(biāo)可寫成 n⨯4 階矩陣，主視圖的投影變換矩陣表示式為：
⎡x1y1z11⎤⎡1000⎤⎡x10z11⎤⎢⎥⎢x0z1⎥ ⎢x2y2z21⎥⎢2⎥⎢2⎥0000⎥=⎢⋅⋅⋅⋅⎥ ⎢⋅⋅⋅⋅⎥⋅⎢
⎥⎢0010⎥⎢⎥ ⎢⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎢xyz1⎥⎣0001⎦⎢x0z1⎥nnn⎣n⎦⎣n⎦
在繪圖時(shí)，只要取x=xi , y=zi (i=1,2,…,n)，，就可在屏幕上繪出三維立體的主視圖
三維立體向xOy面(水平面H)作正投影得到俯視圖。
其投影變換矩陣： ⎡1000⎤ ⎢0100⎥' ⎥T=⎢⎢0000⎥ ⎢⎥ 0001⎣⎦
為了使俯視圖與主視圖也畫在一個(gè)平面內(nèi)，就要使H面繞x軸負(fù)方向轉(zhuǎn)90o，此旋轉(zhuǎn)變換矩陣為：
⎡1000⎤⎢00-10⎥ ⎥Tx=⎢ ⎢0100⎥ ⎢⎥0001⎦⎣
為了使俯視圖與主視圖間有一定的間距，還要使H面沿負(fù)z方向平移一段距離z0。其變換矩陣為： ⎡1000⎤ ⎢0100⎥ ⎥T=⎢⎢0010⎥ ⎢⎥ ⎣00-z01⎦
因此俯視圖的投影變換矩陣為上面三個(gè)變換矩陣的連乘積，即：
⎡1000⎤⎡1000⎤⎡1000⎤ ⎥⎢⎥⎢⎥⎢ T=T'⋅T⋅T=⎢0100⎥ ⋅ ⎢00-10⎥⋅⎢0100⎥Hx⎢0000⎥⎢0100⎥⎢0010⎥ ⎥⎢⎥⎢⎥⎢ 00-z100010001⎣⎦⎣⎦⎣0⎦ ⎡1000⎤ ⎢00-10⎥⎥ =⎢⎢0000⎥ ⎢⎥00-z1 0⎣⎦
俯視圖的投影變換矩陣表示為：
⎡x1y1z11⎤⎡x10(-y1-z0)1⎤⎢xyz1⎥⎡1000⎤⎢x0(-y-z)1⎥ 2220⎢2⎥⎢00-10⎥⎢2⎥ ⎥=⎢⋅⋅⎢⋅⋅⋅⋅⎥⋅⎢⋅⋅⎥⎢⎥0000 ⎢⎥⎢⎥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎢⎥⎢⎥00-z1⎢⎥ 0⎣⎦⎢⎢⎣xnynzn1⎥⎦⎣xn0(-yn-z0)1⎥⎦
由此得到三維立體的俯視圖上n個(gè)點(diǎn)(xi , -yi-z0) (i=1,2,…,n)，取x=xi , y=-yi-z0(i=1,2,…,n)，便可繪出三維立體的俯視圖。
將三維立體向yOz面(側(cè)面W)作正投影得到俯視圖。
其投影變換矩陣： ⎡0000⎤ ⎢0100⎥' ⎥T=⎢⎢0010⎥ ⎢⎥ 0001⎣⎦為了使俯視圖與主視圖都畫在一個(gè)平面內(nèi)，就要使W面繞z軸轉(zhuǎn)90o，此旋轉(zhuǎn)變換矩陣為：
⎡0100⎤⎢-1000⎥⎥Tz=⎢⎢0010⎥⎢⎥0001⎣⎦
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為了使側(cè)視圖與主視圖間有一定的間距，還要使W面沿負(fù)x方向平移一段距離x0。其變換矩陣為：
⎡1000⎤⎢0100⎥ ⎥T=⎢ ⎢0010⎥ ⎢⎥-x0001⎦⎣
因此側(cè)視圖的投影變換矩陣為上面三個(gè)變換矩陣的連乘積，即：
⎡0000⎤⎡0100⎤⎡1000⎤⎢0100⎥⎢-1000⎥⎢0100⎥ ⎥⎥ ⋅ ⎢⎥⋅⎢Tw=⎢ ⎢0010⎥⎢0010⎥⎢0010⎥ ⎥⎢⎥⎢⎥⎢0001⎦⎣0001⎦⎣-x0001⎦⎣
⎡0000⎤ ⎢-1000⎥ ⎥ =⎢ ⎢0010⎥⎢⎥ -x0010⎣⎦ ⎡x1y1z11⎤⎡(-y1-x0)0z11⎤ 0000⎡⎤⎢xyz1⎥⎢(-y-x)0z1⎥
2222 ⎢⎥⎢-1000⎥⎢20⎥⎢⎥⎢⋅=⎢⋅⋅⋅⋅⎥⋅⋅⋅⋅⎥ ⎢⎥0010⎢⎥⎢⎥ ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎢⎥⎢-x001⎥⎢⎥0⎣⎦ ⎢⎢⎣xnynzn1⎥⎦⎣(-yn-x0)0zn1⎥⎦
由此得到三維立體的側(cè)視圖上n個(gè)點(diǎn)(-yi-x0 , zi) (i=1,2,…,n)，取x= -yi-x0， y=-zi(i=1,2,…,n)，便可繪出三維立體的側(cè)視圖。
先讓三維立體作投影面，然后旋轉(zhuǎn)投影面得到平攤在同一個(gè)平面上的三個(gè)視圖。也可以先把三維立體作旋轉(zhuǎn)，然后再向投影面作正投影得到同樣的三視圖。
通過(guò)這這們課的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用有了更新的認(rèn)識(shí)，對(duì)于圖形學(xué)中基本圖形的生成算法有了一定的了解，圖形學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的活躍前沿學(xué)科，被廣泛的應(yīng)用到生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地球物理學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。我深深感到這門學(xué)科涉及的領(lǐng)域之廣是驚人的，可以說(shuō)博大精深。在這個(gè)計(jì)算機(jī)的時(shí)代什么都要用到計(jì)算機(jī)技術(shù)，圖形也是我們生活中重要的部分，好學(xué)好圖形學(xué)為我以后的就業(yè)課成學(xué)習(xí)及新興科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。更為我以后的就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的良好基礎(chǔ)，使我對(duì)未來(lái)充滿了信心。感謝向華萍老師對(duì)我們的認(rèn)真指導(dǎo)。
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