基于VC 的图形学算法演示系统的研究与开发开题报告

1. 研究目的与意义

目的：《计算机图形学》是计算机科学与技术专业本科教学中一门重要的专业课，其主要特点是理论和实践结合性强，在CAD/CAM、外形设计、计算机动画、地理信息系统、科学计算可视化等领域都有重要的应用。

意义：掌握基本图形生成算法、图形变换与裁剪、真实感图形生成算法、计算机动画技术的基本原理，在此基础上，通过编写算法实现程序，加深对图形学基本内容的理解，提高用理论指导实践的能力，为从事计算机图形学及其应用方面的研究打下坚实基础。

2. 国内外研究现状分析

计算机图形学的研究分为两个部分：一部分研究几何作图，它包括平面线条作图和三维立体建模等；另一部分研究图形表面渲染(rendering)，它包括表面色调、光照、阴影和纹理等表面属性的研究。目前，计算机图形学的应用已深入到真实感图形、科学计算可视化、虚拟环境、多媒体技术、计算机动画、计算机辅助工程制图等领域。

我国开展计算机图形设备和计算机辅助几何设计方面的研究开始于六十年代中后期。进入八十年代以来，随着我国四个现代化建设事业的发展，计算机图形学无论在理论研究，还是在实际应用的深度和广度方面，都取得了令人可喜的成果。在图形设备方面，我国陆续研制出多种系列和型号的绘图机、坐标数字化仪和图形显示器，并以批量生产投放市场，为计算机图形学在我国普及应用奠定了坚实的物质基础。

近十年来，随着信息技术产业的迅猛发展，计算机图形学与视频图像处理、虚拟现实、人机交互等技术日益交叉结合，成为了一个多学科交叉融合的研究领域。对比于传统图形学，当前图形学的发展出现以下趋势：①与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点；②研究和谐自然的三维模型建模方法；③利用日益增长的计算性能，实现具有高度物理真实的动态仿真；④研究多种高精度数据获取与处理技术，增强图形的表现；⑤计算机图形学与图像视频处理技术的结合；⑥从追求绝对的真实感向追求强调图形的表意性转变。

3. 研究的基本内容与计划

图形学算法演示系统主要阐述计算机图形学的基本算法，第一部分是计算机绘图，第二部分是图形变换。第一部分是二维，三维图形的绘制，主要是介绍目前的几种主流的绘图算法，如dda，bresenham，bezier曲线等，难点在于三维曲面绘制部分。第二部分是简单的图形处理，在现有图像的基础上做简单的处理，如平移，旋转，填充等。

第1到2周：系统调研，进行系统的架构，完成系统的初步工作；

第3周：资料收集，到图书馆找相关资料书籍；

4. 研究创新点

本系统运用vc 实现的，特点是利用Windows编程的可视化优势, 实现计算机图形学基础算法的可视化, 将算法执行过程动态演示出来, 摒弃了以往教学软件只是简单重复课本内容的制作方式, 让学生在学习算法时直接看到算法的执行过程或结构, 可以从具体的图形动画中理解算法, 满足该课程的多媒体教学需要。