《MS-FORTARN5.1图形程序设计》，算法画法几何学和CAI研究和实践.pdfVIP

{MS—FORTARN5．1图形程序设计》， 算法画法几何学与CAI的研究与实践 湖南大学机械与汽车工程学院 游世辉启湘婀 搞耍奉文介绍了作者消化MS—FORllZM好．1的工作，以覆将其应用于算法画法几何 学、计算瓤綮圈和计算机图形学的算法与画法几何ChI的研宛与教学实戏。 美量词MS—FORTRAN5．1，算法画法几何擘．教学实戢 在计算机图形处理与西法几何学中用线、面边界表达空间几何型体仍是结合传统与发展 两方面的基础和主流方法。为此，在1995年湖南大学自然科学基金的支持下，我们开展了这 样一些研究和教学实贱工作。第一，以画法几何学中点线组成的缓架投影图为基础表示空间 度量问题，结合图论的关系表达来定义或表示空间型体的关系。同时，结合样条逼近处理相贯 线等面法几何学中的曲线问题，提出了基本的计算机算法，称之算法画法几何学；第二，由于工 程计算和仿真大量应有FORTRAN语言，同时．我们以工科学生计算机绘图与图形学教学为目 的，消化了目前必威体育精装版版本的MS—FORTRAN语言；第三，将上述两方面结合起来，我们初步开发 了可以作为画法几何学、计算机绘图、计算机图形学实验教学的CA[软件。本文将粗略地介绍 这些工作。 1 0器一FOIfIRAN5．1图形程序设计》介绍 数据计算与工程仿真，计算机图形处理与辅助设计，工程图学的计算机辅助教学等学科都 需要计算机绘图。为此，目前大多数高等院校都开设了计算机绘图或图形学课程。但且前在 计算机绘图教学实践中使用BASIC语言的还很多。由于BASIC语言的局限性，同时。由地 代阁瞰N语言的历史性以及广泛地使用在工科教学与上述工程应用中，而且工科学的计算机 语言前续课程大多为FOiVIIiAN语言。所以．把FORTRAN语言用于工科学生的计算机绘图教 学中势在必行。 FOtflRAN语言是1954年推出的第一个高级语言，以适用于数据计算机而拥有广大的用 FOKIRANIVo 绪译器，但没有集成开发环境系统，使用起来很不方便．目前．MS—FORTRAN5．1是带有集成开 发环境系统和图形库与FOIrllLCN77完全兼容的必威体育精装版FORTRAN升级版本。 MS—F0m彤邺．1具有以下特点： (I)强大的图形库．可支持屏幕和内存的II作； (2)混合语言绾程．可与C、PASCAL，BASIC等浯育混合编程； (3)带有集成开发环境系统，无需另写绾译与连接程序； (4)MS—FOR2RAN5．1图形设计； 0)hB—H臌R^晰．1绘图基础； -426· (6)常用图形程序设计； (7)二、三维图形变换； (8)应用图形程序设计。 附录：DORTRAN77简介 该书可以作为高等院校计算机绘图的教科书．也可作为数值计算与工程仿真、计算机图形 学与辅助设计、工程图学、鞠懂限AN77的后续课程等相关学科的研究生、本科生和工程技术人 员等的参考书。 2算法旨法几何学“4 在画法几何中用线架图(点、线连成的图)来表示平面、二次规则曲面立体以及组合体，同 时。用投影理论来解决度量问题。但并不研究点、线、面之间的相互关系。在计算机图形处理 方面，目前几何造受主要用边界表示法、结构的立体几何法和翼边结构法来表达几何体线、面 和体的相互关系。其方法存在与传统表示法相距甚远。表示统一性和普遘应用性差，特别对整 体图形处理能力差，实际上上述方法大多又以线架图理论为基础。 在数据结构方面，用于图形关系处理主要是依靠简单的树、表结构．这种分类关系实际上 仍需进一步处理整体关系。为此，图形的表示法要结合传统制图和计算机处理的特点，即图形 关系的处理和度量。 在计算机图形处理特征方面，目前计算机提供的内存是—个整地址关系的空间，图形输出 是用二维格点的屏幕和绘图机，计算机图形处理具有格点下的关系与度量特征。 在圈论方面，图论用点、线图来表示关系，—个线架图表示的空间几何型体总对应于一个 图，这样就将空间几何体的关系问题转化为了图论问题。这样就可以利用图论的算法来进行 图形关系的处理：线架图在投影下将引出一系列的带特征的关系问题。 在treat几何方面，计算机■出设备是格点级逼近。格点级逼近才是最快速的算法(例如， 直线m*目血m算法)，在格点级逼近时．也存在关系问题。为此，我们将格点与关系结合形成 格点图论