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计算机图形学是研究如何为物体建模,为场景环境加光照,探讨光照与模型彼此之间的相互作用,最终生成图形的科学。利用计算机绘制图形在产品外形设计、飞行模拟、医学等众多方面已经取得了成功,尤其在计算机辅助设计方面所取得的成果使人们的生产效率和质量上有了极大的提高。 计算机图形学包括真实感图形绘制和非真实感图形绘制两部分。非真实感绘制通过省略无关的细节,突出相关的特征,简化图形形状或显示隐藏部分,来更好的传递信息。相对于真实感图像而言,线描图形的非真实感图像还具有存储空间小,便于复制和传输的特点。由于线描图形的色彩一般采用黑白两色,对输出设备无特殊要求,广泛的应用在印刷行业,如安装使用说明书,科技书刊的插图等。本文通过VC++,ObjectARX等编程工具,来实现简单物体在光源下的阴影与润饰的生成,并通过矢量线予以表示。 本论文共有八章。分别是绪论、三维造型、几何变换、图形消隐、光照模型、阴影生成、程序编制和论文总结。在第一章绪论中,介绍了研究的方法和意义。在第二章三维造型理论中,简介了几种造型方法并作出了相应的图形。在几何变换中,给出了一些变换的公式和理论,如平移、旋转、缩放,并在此基础上绘制了三视图、正等测图、正二测图。在第四章图形消隐中将图中部分线条隐去,减少图形带来的歧义。在第五章光照模型中,利用PHONE模型,建立自己的理论模型,用圆柱体,长方体等简单图形显示不同光照条件下的阴影位置和表现方式。在第六章阴影形成中则给出了相应的理论支持,给出了阴影形成的原因和效果。最后对研究工作进行了总结并提出了进一步改进的方向。 论文中提出了在不同的光照强度和角度下,物体的落影是不同的。求作平面立体的阴影,首先要判别立体表面的阳面和阴面,从而确定阴线,也就是阳面和阴面的分界线,然后逐段作出阴线在投影面以及自身阳面上的落影。本文以简单矢量表示阴影的生成,能够直观明了的表现物体在不同光线下的阴影形成状态。通过VC++软件编制,对物体的形状,光源的状态进行设置,进行交互式绘制。