Giáo trình Đồ họa máy tính

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.3

CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH.5

1. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦAĐỒ HỌA MÁY TÍNH.6

1.1. Hỗ trợ thiết kế .6

1.2. Biểu diễn thông tin .6

1.3. Lĩnh vực giải trí, nghệ thuật.8

1.4. Giáo dục và đào tạo.9

1.5. Giao tiếp giữa máy tính vàngười dùng.9

2. KHÁI NIỆM VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH.11

3. TỔNG QUAN VỀ MỘT HỆ ĐỒ HỌA .12

3.1. Phần cứng .12

3.2. Phần mềm.24

CHƯƠNG 2- CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ.30

1. CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ.32

1.1. Hệ tọa độ thế giới thực và hệ tọa độ thiết bị.32

1.2. Điểm.34

1.3. Đoạn thẳng, đường gấp khúc .34

1.4. Vùng tô .37

1.5. Kí tự, chuỗi kí tự .37

2. CÁC THUẬT TOÁN VẼ ĐƯỜNG.38

2.1. Thuật toán vẽ đoạn thẳng.39

2.2. Thuật toán vẽ đường tròn.49

2.3. Thuật toán vẽ các đường conics và một số đường

cong khác.55

3. CÁC THUẬT TOÁN TÔ MÀU .56

3.1. Thuật toán tô màu dựa theo dòng quét .57

3.2. Thuật toán tô màu dựa theo đường biên .69

CHƯƠNG 3- CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TRONG ĐỒ HỌA

HAI CHIỀU.80

1. CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI HÌNHHỌC CƠ SỞ .81

1.1. Phép tịnh tiến .81

1.2. Phép biến đổi tỉ lệ .82

1.3. Phép quay.83

1.4. Biểu diễn ma trận của phép biến đổi .84

2. KẾT HỢP CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI.87

2.1. Kết hợp các phép tịnh tiến .87

2.2. Kết hợp các phép tỉ lệ .87

2.3. Kết hợp các phép quay.88

2.4. Phép quay có tâm quay là điểm bất kì.89

3. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PHÉP BIẾN ĐỔI AFFINE

.90

4. MỘT SỐ PHÉP BIẾN ĐỔI KHÁC .91

4.1. Phép đối xứng.91

4.2. Phép biến dạng .92

4.3. Phép biến đổi ngược.93

4.4. Phân rã phép biến đổi .94

5. PHÉP BIẾN ĐỔI GIỮA CÁC HỆ TỌA ĐỘ.95

CHƯƠNG 4- HIỂN THỊ ĐỐI TƯỢNG HAI CHIỀU.100

1. QUY TRÌNH HIỂN THỊ ĐỐI TƯỢNG HAI CHIỀU .100

1.1. Một số khái niệm.100

1.2. Hệ tọa độ quan sát và hệ tọa độ thiết bị chuẩn.103

1.3. Chuyển đổi từ cửa sổ sang vùng quan sát.104

1.4. Các thuật toán xén hình.106

2. CÁC THUẬT TOÁN XÉN ĐIỂM, ĐOẠN THẲNG .106

2.1. Thuật toán Cohen-Sutherland.107

2.2. Thuật toán Liang-Barsky .114

3. THUẬT TOÁN XÉN ĐA GIÁC .120

213

CHƯƠNG 5- GIỚI THIỆU ĐỒ HỌA BA CHIỀU.128

1. TỔNG QUAN VỀ ĐỒ HỌA BA CHIỀU.128

1.1. Sơ lược về quy trình hiển thị .130

1.2. Mô hình khung nối kết .132

1.3. Vẽ các đối tượng theo mô hình khung nối kết bằng

cách sử dụng các phép chiếu.135

1.4. Phép chiếu song song.136

1.5. Phép chiếu phối cảnh.139

2. BIỂU DIỄN ĐỐI TƯỢNG BACHIỀU.141

2.1. Biểu diễn mặt đa giác .142

2.2. Các đường congvà mặt cong .150

2.3. Các mặt có quy luật .151

2.4. Các mặt tròn xoay.154

2.5. Các mặt cong bậc hai .155

2.6. Vẽ đường cong và mặt cong bằng Bezier và B-Spline

.157

CHƯƠNG 6- CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TRONG ĐỒ HỌA BA

CHIỀU.179

1. CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI HÌNH HỌC .180

1.1. Một số khái niệm liên quan .180

1.2. Phép tịnh tiến .183

1.3. Phép biến đổi tỉ lệ .184

1.4. Phép biến dạng .185

1.5. Phép quay.186

1.6. Kết hợp các phép biến đổi affine ba chiều.192

2. PHÉP BIẾN ĐỔI MÔ HÌNH VÀ PHÉP BIẾN ĐỔI HỆ

TRỤC TỌA ĐỘ .193

PHỤ LỤC B - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THƯ VIỆN ĐỒ

HỌA TRONG BC.197

1. MỘT SỐ LƯU Ý CHUNG.197

pdf212 trang | Chuyên mục: Đồ Họa Máy Tính | Chia sẻ: dkS00TYs | Lượt xem: 5258 | Lượt tải: 1download
Tóm tắt nội dung Giáo trình Đồ họa máy tính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
d cua ban %s”, n, Ten); 
outtextxy(100, 100, szMsg). 
Chương trình minh họa 
// Ham minh hoa cac ham ve chu 
void TextDemo(void) 
{ 
// horizontal text justification settings 
char *szHJust[] = { "LEFT_TEXT", 
 "CENTER_TEXT", 
 "RIGHT_TEXT" 
 }; 
 208  
// vertical text justification settings 
char *szVJust[] = { "BOTTOM_TEXT", 
 "CENTER_TEXT", 
 "TOP_TEXT" 
 }; 
int x = MaxX/2, y = MaxY/2; 
char Msg[80]; 
settextstyle(DEFAULT_FONT, HORIZ_DIR, 1); 
for (int hj=LEFT_TEXT; hj<=RIGHT_TEXT; hj++) 
for (int vj=BOTTOM_TEXT; vj<=TOP_TEXT; vj++) 
{ 
cleardevice(); 
// Thiet lap su canh chinh 
settextjustify(hj, vj); 
// In chuoi thong bao ung voi che do canh chinh 
sprintf(msg, "%s %s", szHJust[hj], szVJust[vj]); 
// Ve duong chu thap de thay duoc tac dung su canh chinh 
line(x-100, y, x+100, y); 
line(x, y-100, x, y+100); 
// Ve chu ra 
outtextxy(x, y, msg); 
getch(); 
} 
} 
7. CÁC HÀM VỀ ẢNH BITMAP 
Nhóm các hàm và ý nghĩa sử dụng 
Tên hàm Ý nghĩa 
getimage Lưu một vùng ảnh trên màn hình vào bộ nhớ. 
putimage Đưa một ảnh trong bộ nhớ được lưu từ hàm getimage 
 209 
Tên hàm Ý nghĩa 
ra màn hình. 
imagesize Trả về kích thước (tính bằng bytes) dùng để lưu trữ 
một vùng ảnh trên màn hình. Hàm này dùng kèm 
với hàm getimage . 
Tham khao setwritemode 
Một số điểm cần lưu ý 
• Hàm getimage chỉ lưu được các ảnh có kích thước không lớn 
hơn 64Kb 
• Hàm putimage lúc hiển thị một ảnh đã được lưu trong bộ 
nhớ khi gọi hàm getimage ra màn hình chỉ cần 2 tham số là 
tọa độ góc trên bên trái (left, top) thay vì phải cần 4 tham 
số như lúc lưu một vùng ảnh trong hàm getimage . 
 210  
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Francis S. Hill. Computer Graphics. Macmillan Publishing 
Company, NewYork, 1990, 754 tr. 
2. James D.Foley, Andries Van Dam, Feiner, John Hughes. 
Introduction to Computer Graphics. Addision Wesley, 
NewYork, 1995, 559 tr. 
3. James D.Foley, Andries Van Dam, Feiner, John Hughes. 
Computer Graphics - Principle and Practice. Addision Wesley, 
NewYork, 1996, 1175 tr. 
4. Dương Anh Đức, Lê Đình Duy. Giáo trình Đồ họa máy tính. 
Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 
(lưu hành nội bộ), 1996, 237 tr. 
5. Hoàng Kiếm, Dương Anh Đức, Lê Đình Duy, Vũ Hải Quân. 
Giáo trình Cơ sở Đồ họa Máy Tính, NXB Giáo dục, 2000. 
6. Donald Hearn, M.Pauline Baker. Computer Graphics, C 
version. Prentice Hall International Inc, Upper Saddle River, 
New Jersey, 1997, 652tr. 
 211 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................ 3 
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH ......... 5 
1. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ĐỒ HỌA MÁY TÍNH.......... 6 
1.1. Hỗ trợ thiết kế ............................................................. 6 
1.2. Biểu diễn thông tin ...................................................... 6 
1.3. Lĩnh vực giải trí, nghệ thuật....................................... 8 
1.4. Giáo dục và đào tạo...................................................... 9 
1.5. Giao tiếp giữa máy tính và người dùng...................... 9 
2. KHÁI NIỆM VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH...........................11 
3. TỔNG QUAN VỀ MỘT HỆ ĐỒ HỌA .............................12 
3.1. Phần cứng ...................................................................12 
3.2. Phần mềm...................................................................24 
CHƯƠNG 2 - CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ .............30 
1. CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ................................32 
1.1. Hệ tọa độ thế giới thực và hệ tọa độ thiết bị..........32 
1.2. Điểm ............................................................................34 
1.3. Đoạn thẳng, đường gấp khúc ....................................34 
1.4. Vùng tô........................................................................37 
1.5. Kí tự, chuỗi kí tự ........................................................37 
2. CÁC THUẬT TOÁN VẼ ĐƯỜNG....................................38 
2.1. Thuật toán vẽ đoạn thẳng .........................................39 
2.2. Thuật toán vẽ đường tròn..........................................49 
2.3. Thuật toán vẽ các đường conics và một số đường 
cong khác............................................................................55 
3. CÁC THUẬT TOÁN TÔ MÀU .........................................56 
3.1. Thuật toán tô màu dựa theo dòng quét ....................57 
3.2. Thuật toán tô màu dựa theo đường biên ..................69 
 212  
CHƯƠNG 3 - CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TRONG ĐỒ HỌA 
HAI CHIỀU ..............................................................................80 
1. CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI HÌNH HỌC CƠ SỞ ...................81 
1.1. Phép tịnh tiến ............................................................81 
1.2. Phép biến đổi tỉ lệ .....................................................82 
1.3. Phép quay....................................................................83 
1.4. Biểu diễn ma trận của phép biến đổi .......................84 
2. KẾT HỢP CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI...................................87 
2.1. Kết hợp các phép tịnh tiến .......................................87 
2.2. Kết hợp các phép tỉ lệ ...............................................87 
2.3. Kết hợp các phép quay...............................................88 
2.4. Phép quay có tâm quay là điểm bất kì.....................89 
3. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA PHÉP BIẾN ĐỔI AFFINE
................................................................................................90 
4. MỘT SỐ PHÉP BIẾN ĐỔI KHÁC ..................................91 
4.1. Phép đối xứng.............................................................91 
4.2. Phép biến dạng ..........................................................92 
4.3. Phép biến đổi ngược...................................................93 
4.4. Phân rã phép biến đổi ...............................................94 
5. PHÉP BIẾN ĐỔI GIỮA CÁC HỆ TỌA ĐỘ....................95 
CHƯƠNG 4 - HIỂN THỊ ĐỐI TƯỢNG HAI CHIỀU ........100 
1. QUY TRÌNH HIỂN THỊ ĐỐI TƯỢNG HAI CHIỀU ...100 
1.1. Một số khái niệm .....................................................100 
1.2. Hệ tọa độ quan sát và hệ tọa độ thiết bị chuẩn....103 
1.3. Chuyển đổi từ cửa sổ sang vùng quan sát..............104 
1.4. Các thuật toán xén hình..........................................106 
2. CÁC THUẬT TOÁN XÉN ĐIỂM, ĐOẠN THẲNG ......106 
2.1. Thuật toán Cohen-Sutherland.................................107 
2.2. Thuật toán Liang-Barsky ........................................114 
3. THUẬT TOÁN XÉN ĐA GIÁC ......................................120 
 213 
CHƯƠNG 5 - GIỚI THIỆU ĐỒ HỌA BA CHIỀU.............128 
1. TỔNG QUAN VỀ ĐỒ HỌA BA CHIỀU........................128 
1.1. Sơ lược về quy trình hiển thị ..................................130 
1.2. Mô hình khung nối kết ............................................132 
1.3. Vẽ các đối tượng theo mô hình khung nối kết bằng 
cách sử dụng các phép chiếu...........................................135 
1.4. Phép chiếu song song...............................................136 
1.5. Phép chiếu phối cảnh...............................................139 
2. BIỂU DIỄN ĐỐI TƯỢNG BA CHIỀU..........................141 
2.1. Biểu diễn mặt đa giác ..............................................142 
2.2. Các đường cong và mặt cong ...................................150 
2.3. Các mặt có quy luật .................................................151 
2.4. Các mặt tròn xoay....................................................154 
2.5. Các mặt cong bậc hai...............................................155 
2.6. Vẽ đường cong và mặt cong bằng Bezier và B-Spline
..........................................................................................157 
CHƯƠNG 6 - CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TRONG ĐỒ HỌA BA 
CHIỀU .....................................................................................179 
1. CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI HÌNH HỌC ..............................180 
1.1. Một số khái niệm liên quan ....................................180 
1.2. Phép tịnh tiến ..........................................................183 
1.3. Phép biến đổi tỉ lệ ...................................................184 
1.4. Phép biến dạng ........................................................185 
1.5. Phép quay..................................................................186 
1.6. Kết hợp các phép biến đổi affine ba chiều.............192 
2. PHÉP BIẾN ĐỔI MÔ HÌNH VÀ PHÉP BIẾN ĐỔI HỆ 
TRỤC TỌA ĐỘ ....................................................................193 
PHỤ LỤC B - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG THƯ VIỆN ĐỒ 
HỌA TRONG BC ..................................................................197 
1. MỘT SỐ LƯU Ý CHUNG...............................................197 
 214  
2. KHỞI TẠO VÀ ĐÓNG CHẾ ĐỘ ĐỒ HỌA ...................198 
3. HỆ THỐNG TỌA ĐỘ .....................................................201 
4. VẼ ĐIỂM, ĐƯỜNG, VÙNG ...........................................202 
5. TÔ MÀU VÙNG ..............................................................204 
6. CÁC HÀM VẼ CHỮ........................................................206 
7. CÁC HÀM VỀ ẢNH BITMAP........................................208 
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................210 
MỤC LỤC ...............................................................................211 

File đính kèm:

  • pdfGiáo trình Đồ họa máy tính.pdf