Содержание


Введение 3

Задание 1. Деловая графика 4

Постановка задачи 4

Описание метода решения 4

Вывод 5

Задание 2. Трёхмерные преобразования 6

Постановка задачи 6

Описание метода решения 6

Листинг кода 8

Вывод 9

Задание 3. Проекции 10

Постановка задачи 10

Описание метода решения 10

Листинг кода 12

Вывод 13

Заключение 14

Список использованной литературы 15

Введение


Машинная графика в настоящее время уже вполне сформировалась как наука. Существует аппаратное и программное обеспечение для получения разнообразных изображений - от простых чертежей до реалистичных образов естественных объектов. Машинная графика используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности восприятия и передачи информации. Знание её основ в наше время необходимо любому ученому или инженеру. Машинная графика властно вторгается в бизнес, медицину, рекламу, индустрию развлечений. Примене­ние во время деловых совещаний демонстрационных слайдов, под­готовленных методами машинной графики и другими средствам автоматизации конторского труда, считается нормой. В медицине становится обычным получение трехмерных изображений внутренних ­органов по данным компьютерных томографов. В наши дни телевидение и другие рекламные предприятия часто прибегают к услугам машинной графики и компьютерной мультипликации. Использование машинной графики в индустрии развлечений охватыва­ет такие несхожие области как видеоигры и полнометражные художественные фильмы.

В рамках данной работы будут рассмотрены принципы создания и применения компьютерных трёхмерных изображений. Для этого приходится применять математический аппарат и техники программирования.

Задание 1. Деловая графика


Постановка задачи

Требуется составить в MS Excel электронную таблицу любых статистических данных и построить диаграмму. Тип диаграммы для 2 варианта – поверхность.

Описание метода решения

Табличный процессор MS Excel – мощное средство для работы с электронными таблицами, пригодное для применения в профессиональных и бытовых целях. В этой программе имеется большое количество средств визуализации табличной информации. Мы рассмотрим один из способов – построение поверхности. В этом случае в трёх координатах строится поверхность, которая отображает числовые данные A(i,j) в конкретной строке i и столбце j таблицы как зависимость координаты z от заданных двух (x,y), то есть

z(x,y) = F(x,y) = A(i,j)

Кроме этого, используется отображение различных диапазонов значений различными цветами. Дла расшифровки диапазонов для каждого цвета справа от изображения поверхности расположена легенда

В качестве отображаемой поверхности использована функция

F(x,y) = cos(0.2x*0.1y),

которая реализована в соттветствующей таблице, с использованием ссылок Excel на ячейки.

Excel позволяет масштабировать, поворачивать, использовать перспективу для полученных изображений. Эти параметры изменяются с помощью мышки или в диалоговоых окнах. Используя эти настройки, полученная поверхность была приведена к наиболее удобному для восприятия информации виду.

Вывод

Используя стандартные возможности программы Excel, можно визуализировать табличные данные, и получить красивые и наглядные графики и диаграммы. Один из видов трехмерной диаграммы – поверхность, и была построена в рамках этой работы.

Задание 2. Трёхмерные преобразования


Постановка задачи

Требуется составить программу, реализующую трёхмерные преобразования с фигурой. Для варианта 2 это перенос параллелограмма по осям X,Y,Z. Фигура должна отображаться в контурном виде без удаления невидимых линий и уметь вращаться вокруг произвольной оси. Управление должно осуществляться с помощью клавиш 1-9 на цифровой клавиатуре

Описание метода решения

В памяти компьютера хранится модель фигуры – параллелограмма, в виде 12 рёбер. Каждое ребро задано в виде 6 чисел – координат x,y,z начала и конца ребра. Координаты заданы относительно геометрического центра фигуры.

Фигура находится в глобальной трёхмерной системе координат. Оси глобальной системы координат X,Y,Z направлены соответственно вправо, вверх и вперёд относительно человека, сидящёго за монитором. Центр экрана имеет координаты (0,0,0). Также хранится значение угла альфа – угла поворота фигуры относительно вертикальной оси (Y). При угле альфа равном 2рn, где n – целое число, направлнение осей глобальной системы координат, и системы в которой задана фигура, совпадают. Таким образом, зная положение вершин фигуры в её собственной системе координат, и угол альфа, можно получить их положение в глобальной системе координат:

xг = xф*cos(г) + zф*sin(г) + x0