湖南科技大学图形图像实验报告（王志喜）含全部题目、答案及代码的完整版

简介：
本实验报告由湖南科技大学王志喜编写，涵盖图形图像课程所有实验题目，包含详细的解答和完整的源代码，适合用于学习参考。 湖南科技大学图形图像实验报告涵盖了多个关键知识点，包括基本的图形变换、OpenGL的应用以及OpenCV的核心功能等内容。 ### 关键知识点梳理 #### 1. OpenGL中的图形变换 - **线框立方体**：使用GL_LINES绘制模式在三维空间中用线条表示一个立方体。实现时定义顶点坐标和连接关系，并通过glBegin(GL_LINES)和glEnd()来完成绘图。 - **线框球**：利用球面参数方程生成顶点，或者直接使用OpenGL中的glutSolidSphere()函数简化绘制过程。 - **线框椭球**：类似于线框球的实现方法，但需要考虑缩放变换以形成椭圆形体。 - **犹他茶壶**：一个经典的计算机图形学模型用于测试渲染算法。通过调用如gluNewQuadric()和相关几何函数来生成该模型。 - **多视口演示**：在一个窗口中显示多个不同的视图，使用glViewport()设置不同区域的视图，并切换观察视角。 #### 2. OpenGL的真实感图形 在这一部分，犹他茶壶展示更加真实的渲染效果。此外还有模拟光照照射紫色球体的例子，通过设置光源位置和特性来增强图像的真实性。 - **模拟光照**：使用Phong模型计算每个像素的颜色值以实现真实感的光影效果。 #### 3. OpenCV核心功能 这部分内容涉及了BMP文件读取、显示特定矩形区域的图像等功能。还包括将彩色图像分解为R、G、B三个通道并分别显示灰度图，以及对灰度图进行边缘检测和阈值化等处理。 - **分离颜色通道**：使用split()函数将RGB图像分解成单个的颜色通道，并用imshow()展示每个通道的灰度版本。 #### 4. 图像变换 这一部分介绍了如何利用OpenCV库完成各种几何变换，如旋转、缩放和平移。通过定义相应的矩阵并应用warpAffine或warpPerspective函数来实现图像转换。 - **随机生成浮点数灰度图**：使用randu()生成具有随机值的灰度图像，并对其进行处理。 以上内容详细介绍了图形变换的基本原理和技术在OpenGL和OpenCV中的具体运用。通过这些知识点的学习，学生可以深入理解并掌握图形图像处理技术的应用方法。