文档介绍：计算机图形学实验报告计算机 072 070814082 周蔓 1 计算机图形学实验报告计算机图形学实验报告一、一、实验题目: 实验题目: 利用计算机编程语言绘制图形,主要实现以下内容: 利用计算机编程语言绘制图形,主要实现以下内容: ( (1 1) )、中点算法生成任意斜率直线,并设置线型线宽。、中点算法生成任意斜率直线,并设置线型线宽。( (2 2) )、中点算法生成圆、中点算法生成圆( (3 3) )、中点算法生成椭圆、中点算法生成椭圆( (4 4) )、扫描算法实现任意多边形填充、扫描算法实现任意多边形填充( (5 5) )、、Cohen_Sutherland Cohen_Sutherland 裁剪裁剪( (6 6) )、自由曲线与曲面的绘制、自由曲线与曲面的绘制( (7 7) )、二维图形变换、二维图形变换( (8 8) )、三视图变换、三视图变换二、系统分析与设计二、系统分析与设计本实验采用本实验采用 C C语言编程,运行环境为语言编程,运行环境为 TurboC; TurboC; 三、算法思想及程序实现三、算法思想及程序实现 1 1 、中点算法生成任意斜率直线,并设置线型线宽。、中点算法生成任意斜率直线,并设置线型线宽。(1). 算法思想假定直线斜率 k在0~1 之间(k的其它取值可以类似处理),当前象素点为(x p,y p),则下一个象素点有两种可选择点 P 1(x p+1, y p)或P 2(x p+1, y p+1)。若 P 1与P 2的中点( x p+1, y p+ )称为 M,Q为理想直线与 x=x p+1垂线的交点。当 M 在Q的下方时,则取 P 2应为下一个象素点;当 M在Q的上方时,则取 P 1为下一个象素点。这就是中点画线法的基本原理。下面讨论中点画线法的实现。过点(x 0,y 0)、(x 1,y 1)的直线段 L的方程式为 F(x,y)=ax+by+c= 0,其中, a=y 0-y 1,b=x 1-x 0,c=x 0y 1-x 1y 0,欲判断中点 M在Q 点的上方还是下方,只要把 M代入 F(x,y),并判断它的符号即可。为此,我们构造判别式:d=F(M)=F(x p+1, y p+)= a(x p+1)+ b(y p+)+ c 当d<0时, M在L(Q点)下方,取 P 2为下一个象素; 当d>0时, M在L(Q点)上方,取 P 1为下一个象素; 当d=0时,选 P 1或P 2均可,约定取 P 1为下一个象素; 注意到 d是x p,y p的线性函数,可采用增量计算,提高运算效率。计算机图形学实验报告计算机 072 070814082 周蔓 2 若当前象素处于 d30情况,则取正右方象素 P 1(x p+1, y p),要判下一个象素位置, 应计算 d 1=F(x p+2, y p+)= a(x p+2)+ b(y p+)= d+a,增量为 a。若d<0时,则取右上方象素 P 2(x p+1, y p+1) 。要判断再下一象素,则要计算 d 2= F(x p+2, y p+)= a(x p+2)+ b(y p+)+ c=d+a+b,增量为 a+b。画线从(x 0,y 0)开始, d的初值 d 0=F(x 0+1, y 0+)= F(x 0,y 0)+a+ b,因F(x 0,y 0)=0 ,所以 d 0=a+ b。由于我们使用的只是 d的符号,而且 d的增量都是整数,只是初始值包含小数。因此,我们可以用 2d代替 d来摆脱小数。(2 )程序实现 void putpixels(int x,int y,int color,int n) {int i,j; for(i=-n/2;i<=n/2;i++) for(j=-n/2;j<=n/2;j++) putpixel(x+j,y+i,color); }void Midpointline(int x0,int y0,int x1,int y1,int color,int n) {int a,b,dx,dy,d,x,y,incrP1,incrP2; if(x0==x1) {if(y0<y1) for(y=y0;y<=y1;y++) putpixel(x0,y,color); else for(y=y0;y>=y1;y--) putpixel(x0,y,color); }else if(x0<x1) {if(y0<y1) {dy=y1-y0; dx=x1-x0; d=dx-2*dy; 计算机图形学实验报告计算机 072 070814082 周蔓 3 incrP1 =-2*dy; incrP2 =2*(dx-dy); x=x0; y=y0; putpixels(x,y,color,n); while (x<