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computer-graphics-demo-0.3rc8
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A demonstration of computer graphics.
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| سیستم عامل | - |
| نام فایل | computer-graphics-demo-0.3rc8 |
| نام | computer-graphics-demo |
| نسخه کتابخانه | 0.3rc8 |
| نگهدارنده | [] |
| ایمیل نگهدارنده | [] |
| نویسنده | - |
| ایمیل نویسنده | Wu Zhenyu <wuzy01@qq.com> |
| آدرس صفحه اصلی | - |
| آدرس اینترنتی | https://pypi.org/project/computer-graphics-demo/ |
| مجوز | GPL v3 |
# computer-graphics-homework
[](https://results.pre-commit.ci/latest/github/Freed-Wu/computer-graphics-homework/master)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/actions)
[](https://computer-graphics-demo.readthedocs.io)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/releases)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/releases/latest)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/issues)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/issues?q=is%3Aissue+is%3Aclosed)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/pulls)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/pulls?q=is%3Apr+is%3Aclosed)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/discussions)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/milestones)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/network/members)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/stargazers)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/watchers)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/graphs/contributors)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/graphs/commit-activity)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/commits)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/releases/latest)
[](https://github.com/Freed-Wu/computer-graphics-homework/blob/master/LICENSE)
[](https://pypi.org/project/computer-graphics-demo/0.0.2/#files)
[](https://pypi.org/project/computer-graphics-demo)
## 三次书面作业
各 10 分，共 30 分；查找一篇你看不懂的计算机图形学文献，整理出以下问题
- 该论文解决的问题是什么？
- 采用的是什么方法？
- 得到了什么结论
## 一份编程作业
30 分；算法任选，不可调用已有函数（画点函数除外），提交可执行程序和实验报告。
```shell
$ pip install computer-graphics-demo
$ cgdemo --help
Computer graphics algorithms demonstration.
usage: cgdemo [-hVdns] [ [-v] | [-q|-qq] ] [-x <height>] [-y <width>] [-o <out>]
[-c <color>] [-a <args>] [-t <time>] <command>
options:
-h, --help Show this screen.
-V, --version Show version.
-d, --debug Debug this program.
-n, --dry-run Don't show any canvas.
-s, --second Use second algorithm. See section algorithm.
-v, --verbose Output verbosity. (e.g., default arguments)
-q, --quiet Redirect stdout to null. Again for stderr.
-x, --height <height> Height of canvas. [default: 512]
-y, --width <width> Width of canvas. [default: 1024]
-o, --output <out> Save output to a file. See section output.
-c, --color <color> Color of graph. [default: 255,0,0]
-a, --args <args> Arguments. See section argument.
-t, --timeout <time> Auto exit. [default: 30]
commands:
line Draw a line.
circle Draw a circle.
ellipse Draw a ellipse.
fill Fill a region.
bezier Draw a Bezier curve.
b Draw a B-spline.
koch Draw a Koch curve.
mandelbrot Draw a Mandelbrot set.
julia Draw a Julia set.
fern Draw a fern.
reality Draw a scene by hidden surface removal, mirror
reflection, texture, etc.
output: (%d is format string)
*%d*.png
*%d*.jpg
*%d*.bmp
*/video.mp4
*/video.gif
algorithm:
default second
line midpoint bresenham
circle midpoint bresenham
ellipse midpoint
fill scan seed
bezier Bezier
b De_Boor
koch Lindenmayer_system
mandelbrot f(z)=z*z+c
julia f(z)=z*z+c
fern iterated_fuction_system
reality ray_tracing
argument:
line x1,y1,x2,y2,...
circle x0,y0,r
ellipse x0,y0,a,b
fill (scan) x1,y1,x2,y2,x3,y3,...
fill (seed) x_seed,y_seed,x1,y1,x2,y2,x3,y3,...
bezier sample_number,x1,y1,...
b degree,x1,y1,...
koch scale,iteration_max,x0,y0
mandelbrot scale,iteration_max
julia scale,iteration_max
fern scale,iteration_max,x0,y0
reality sample_number,r_aperture
```
### 参数修改
- `cgdemo -c255,0,0 -a0,0,50,100,100,30 line` 可以画出一条从 (0, 0)
到 (50, 100) 再到 (100, 30) 的红色直线。其余 10 个命令类似。
- 对有的命令提供了 2 种不同算法的实现，用 `-s` 切换算法。
- 可以用 `-o` 输出图片或视频。注意支持的文件格式和文件名。
- 默认颜色均为红色，最后一个命令除外（因为有多个颜色，改为随机）。
- 默认参数可通过 `-v` 查看。
- `-n` 可以不打开窗口。
### 注意事项
直线允许有 16 种情况（没有使用 16 个条件判断，那样的实现太脏了）
椭圆允许有 $a = b$ 等 3 种情况。
雪花曲线的参数中迭代次数太大会因为 Out of Memory 被 kill 。
为了保证跨平台性和开发效率使用 python 开发。所以第一次运行等待时间会长一点，第
二次之后会因为生成字节码快一点。
### 代码结构
```shell
$ exa -T
.
├── 1.md // 前 3 次作业的 markdown 文件
├── 2.md
├── 3.md
├── docs
│ ├── api.rst
│ ├── conf.py
│ ├── index.rst
│ ├── make.bat
│ └── Makefile
├── images // 本文中出现的所有图片
│ ├── 16line.png
│ ├── b.png
│ ├── bezier.png
│ ├── circle.png
│ ├── ellipse.png
│ ├── fern.png
│ ├── fill.png
│ ├── julia.png
│ ├── koch.png
│ ├── line.png
│ ├── mandelbrot.png
│ └── reality.png
├── LICENSE
├── pyproject.toml
├── README.md // 本文
├── requirements.txt
├── scripts
│ └── generate_images.sh // 运行此程序可以生成本文中出现的所有图片
├── setup.py
└── src // 所有算法的演示，名字与算法的对应关系见 `cgdemo --help` 的输出
└── computer_graphics_demo
├── __init__.py
├── __main__.py // 主程序
├── b.py
├── bezier.py
├── circle
│ ├── __init__.py
│ ├── bresenham.py
│ └── midpoint.py
├── ellipse.py
├── fern.py
├── fill
│ ├── __init__.py
│ ├── scan.py
│ └── seed.py
├── julia.py
├── koch.py
├── line
│ ├── __init__.py
│ ├── bresenham.py
│ └── midpoint.py
├── mandelbrot.py
└── reality.py
```
主程序只负责命令行选项的读取和 GUI 窗口的初始化，实际会调用 `utils` 下各个子模
块的 `paint()`{.py} 完成绘制。 `paint()`{.py} 实现算法，最终会调用
`setpixel()`{.py}, `set8pixel()`{.py}, `set4pixel()`{.py} 等函数。
参考的来源均在注释中标出，例如 wikipedia 和某些博客中 C 或 python 的代码。
以下生成的图形均是在默认参数下生成的，比如 `cgdemo line`{.sh} 如果想修改参数看
[参数修改](#%E5%8F%82%E6%95%B0%E4%BF%AE%E6%94%B9)，修改某些参数需要注意，比如雪花曲线的参数中迭代次数不要太
大等等。
### 图元的生成
### 样条曲线的生成
### 分形图形的生成
### 真实感图形的生成
显示一个具有真实感场景的图形，几何造型自定义，包括消隐、镜面反射、纹理效果
## 期末考试
40 分
نیازمندی
| مقدار | نام |
|---|---|
| - | docopt |
| <0.8,>=0.7 | taichi |
| - | get-version |
| - | pytest |
| - | rich |
زبان مورد نیاز
| مقدار | نام |
|---|---|
| <3.10,>=3.6 | Python |
نحوه نصب
نصب پکیج whl computer-graphics-demo-0.3rc8:
pip install computer-graphics-demo-0.3rc8.whl
نصب پکیج tar.gz computer-graphics-demo-0.3rc8:
pip install computer-graphics-demo-0.3rc8.tar.gz