32理论+8实验 （学时）
40%阶段+40%期末考+20%实验 【成绩】

1、计算机图形学-简介

概念：计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门的显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。（数据 -> 图形&图像）
例如：画一条直线。

图形构成要素：
①几何要素（几何属性）：点、线、面、体
②非几何要素（视觉属性）：明暗、色彩、纹理、透明性等

2、主要研究内容

要在计算机上生成一幅表示物体的图形，有三要素：

1. 造型技术
   在计算机中建立所要生成图形的物体的模型，即给出表示该物体的几何数据和拓扑关系。如：长方体的三维数据。
2. 绘制技术
   按给定的观察点和观察方向，将物体模型在计算机屏幕上显示出来。比如：一个三维粉笔盒，我们在不同位置去观察它会看到不同形状（投影）。
3. 人机交互技术
   为造型和绘制这两个过程提供友好的人机界面。

研究还包括了科学计算可视化和三维数据场的可视化和仿真。自然景物的模拟生成（分形几何）。

3、与相关学科的关系

上图的描述如下：

注意区分：模式识别 & 计算机视觉

计算机视觉——>自主导航

4、主要应用领域

1. 图形用户界面（GUI）
   菜单、对话框、图表和工具栏等，提高了用户接口的直观性和友好型。
2. 计算机辅助设计与制造（CAD / CAM）——工业领域
   例如：
   ①工业界应用广泛。
   ②飞机、汽车、轻工、服装的外形设计。
   ③集成电路的设计。
   ④基于工程图纸的三维形体重建。
3. 计算机动画——商业领域
   卡通、影视效果（灾难场景、特技效果）等。
4. 计算机艺术——艺术领域
   广告设计、工业设计等。
5. 系统环境模拟
   飞行模拟舱（飞行格斗训练）等。
6. 事务和商务数据的图形显示
   饼图、柱状图等二维/三维图表。
7. 地形地貌的和自然资源的图形显示
   如地理信息系统（GIS），矿藏分布图，气象气流图。
8. 科学计算的可视化
   将数据在计算机屏幕上以图像的形式显现，以便观察自然现象和规律。
   应用在气象预报、医学图像重建等。
9. 虚拟手术仿真
   医用CT扫描数据->三维图像，辅助医生判断。
10. 多媒体应用
    计算机辅助教学（CAI），教学娱乐。

5、C语言常用图形函数

图形函数库：

#include <graphics.h>

5.1 图形模式的初始化和关闭

1. 显示器有两种显示模式
   文本模式->图形模式
2. 图形模式的初始化函数

void initgraph(int *gdriver,int *gmode,char *path);

（详见PPT）

3. 图形模式的初始化方法
   
   detect表示自动检测。

4. 关闭图形模式

void closegraph();

5.2 C-绘图基本步骤

①设置屏幕为图形模式（initgraph）//记得加头文件（图形函数库）
②调用绘图函数绘制图形
③关闭图形模式（closegraph）

例题——

前三句完成图形模式的初始化（自动检测法）；
第三句中“ ”若为空，就代表着图形驱动程序文件拷贝到当前应用程序所在目录下！
第四句是一个标准的矩形绘图函数，函数参数为横纵坐标。

5.3 设置屏幕颜色和清屏函数

例如：在一块白色画布上用红笔画画——
背景色：白色
前景色：线条是红色的

color参数：可以传入上图中的符号常数或各颜色的数值。

清屏函数——

void cleardevice(); //清除前景图形，不清除背景！

5.4 基本图形函数

本块内容认真过一遍ppt就能学会~

1. 画点函数
   
   第二个函数可以返回某点的颜色值。这俩函数很常用！

2. 有关坐标位置的函数
   
   后两个很常用！
   

3. 画线函数
   
   例题——
   
   上述代码的解释————
   ①黑色：自动检测模式来完成图形模式初始化。
   清屏->开始画画。设置背景色。
   ②红色：前景色设置为红色，然后画了四条线段（围成正方形）。
   ③绿色：前景色改为绿色，改变光标位置到（110，110），然后从这个位置开始连续画四个线段，围成了一个新的绿正方形。
   ④黄色：给出起始点，然后用linerel中给的增量算出新坐标并向新坐标画线，重复四次，形成新的正方形。
   ⑤关闭图形模式。

4. 画圆弧类函数
   
   例题——
   
   

5. 画多边形类函数
   
   第一个函数：画矩形更容易了！
   第二个函数：绘制多边折线（一条接一条接下去）。可以画多边形！
   例子——
   
   

5.5 设置线型和线宽

1. 线性 =线条的样式。
   
   默认时，系统会指定实线【缺省值=默认值】。
   （用户自定义线型后面会专门介绍）
2. 线宽
   （通常用像素点的个数来衡量）
   
   默认时，系统会指定1个像素点的线宽【缺省值=默认值】。
3. setlinestyle函数
   用于设置当前绘图所用的线型和线宽。
   
   重点来了——针对用户自定义线型
   
   自定义线型，在我们使用时，它也会循环使用。
   例题——
   

5.6 填充图形函数

下面两个函数一般搭配使用！！

1. setfillstyle函数
   为各种图形函数设置填充模式和颜色！
   
   
2. floodfill函数
   用于对一指定的封闭区域进行填充，其填充模式和颜色由setfillstyle函数指定。
   
   （x,y）是封闭区域的内部点，不能是边界点！
   例题——
   
3. setfillpattern函数
   实现用户自定义的填充模式~
   
   例题——