线画图元生成

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1、线画图元生成输出图元生成通常，图形软件包提供使用称为图形输出图元的基本几何结构来描述场景和利用这些输出图元(或输出原语)组合成更复杂结构的功能，并通过设置影响图元显示方法的参数(属性)来控制图元的输出形态。图形的基本构造块称为输出图元(outputprimitive)。包括：字符串和几何成分，如点、直线、曲线、填充区域(多边形、圆)及由彩色阵列定义的形状。生成输出图元的子程序为构造图形提供了基本工具。输出图元有两大类：线画图元：用矢量表示的二维图形。其核心是将表示图形的数学方程离散化为适于光栅扫

2、描显示的点的表示，其过程就是扫描转换过程。填充图元：用点阵表示的二维图元。其核心是如何确定给定区域内构成图形的内部的点的表示。输出图元的生成属于图形输出设备级算法●输出图元生成◘基本操作◘生成思想◘像素编址◘像素坐标◘屏幕坐标●线画图元生成●DDA算法●Bresenham算法●平行画线算法●帧缓冲器地址●中点圆生成●中点椭圆生成●线画图元属性画点是将由应用程序提供的单个坐标位置转换成所使用输出设备的合适操作。随机扫描系统：在显示表中储存画点指令，并在每个刷新循环中，将这些指令中的坐标值转换成偏转

3、电压，以将电子束定位于屏幕指定位置。黑白/彩色光栅系统：通过将帧缓冲器中对应于指定屏幕位置的位设置颜色码，以表示屏幕像素位置上将要显示的颜色。电子束进行扫描时，根据帧缓冲器中位的值发射电子脉冲，画出一点。画线是通过计算沿线路径上两指定端点位置间的中间位置来完成的，输出设备则直接按指令在端点间的这些位置填充。向量式笔绘图机或随机、光栅扫描显示器这类模拟设备都通过按x和y方向所需的量线性地改变水平和垂直偏转电压来实现。输出图元基本操作●输出图元生成◘基本操作◘生成思想◘像素编址◘像素坐标◘屏幕坐标●

4、线画图元生成●DDA算法●Bresenham算法●平行画线算法●帧缓冲器地址●中点圆生成●中点椭圆生成●线画图元属性线画图元生成思想线画图元生成指的是：从图元的数学/参数表示形式(由用户按需要指定）转换成适于光栅系统显示所需要的点阵表示形式，即：实现扫描转换。线画图元生成的基本思想是：根据直线的数学/参数方程计算出落在直线段上或充分靠近它的一串像素，并以此像素集近似替代原来直线段，在屏幕上显示。也就是说：线段通过像素绘制，会产生台阶状。水平和垂直方向的台阶大小受像素的间隔(或分辨率)大小限制。具

5、体实现时，在离散位置上对线段取样，并在每个取样位置上决定距线段最近的像素。001245313245yx线的光栅表示线的数学表示象素扫描线6●输出图元生成◘基本原理◘生成思想◘像素编址◘像素坐标◘屏幕坐标●线画图元生成●DDA算法●Bresenham算法●平行画线算法●帧缓冲器地址●中点圆生成●中点椭圆生成●线画图元属性图元像素编址数字式设备通过绘制两端点间的离散点来显示直线段要在屏幕上显示世界坐标系中指定对象的几何形状，需要调整数学输入点到有限像素区域的映射。线路径上离散坐标位置是从线段方程中计

6、算出来的。其采用精确的世界坐标描述，其每一位置是数学上的一个无限小的点；屏幕像素坐标参考有限的屏幕区域，屏幕位置使用整数值，所以，绘制的位置仅是在两指定端点间的实际线段位置的近似。图元像素编址(数学输入点到有限像素区域的映射)：按对象边界与像素区域的覆盖量来调整显示物体的尺寸，即：对象与像素中心对准。将对象映射到像素间的屏幕位置，以使物体边界与像素边界对准。●输出图元生成◘基本操作◘生成思想◘像素编址◘像素坐标◘屏幕坐标●线画图元生成●DDA算法●Bresenham算法●平行画线算法●帧缓冲器地

7、址●中点圆生成●中点椭圆生成●线画图元属性像素网格坐标这个编址策略是依照像素中心给显示位置定址扫描线从屏幕底部从零开始顺序编号；像素列则沿每条扫描线从左至右从零开始编号。其每个点的坐标位置在像素点的中心处，占据具有屏幕坐标位置(x,y)的一个像素的区域标识为中点位置在(x,y)处的单位面积。●输出图元生成◘基本原理◘生成思想◘像素编址◘像素坐标◘屏幕坐标●线画图元生成●DDA算法●Bresenham算法●平行画线算法●帧缓冲器地址●中点圆生成●中点椭圆生成●线画图元属性屏幕网格坐标参考由相距为单

8、位长的水平和垂直像素边界线组成网格的屏幕坐标，这样屏幕坐标位置是一对标定两像素间网格相交位置的整数值。假如坐标原点位于屏幕左下方，那么每个像素区域就可由左下角的整数网格坐标来指定。通常，将占据具有屏幕坐标位置(x,y)的一个像素的区域标识为对角位置在(x,y)和(x+1,y+1)处的单位面积。这种像素编址方案有很多优点：它避免了半整数像素边界，实现了精确的对象表示，并简化了包含在许多扫描转换算法和其它光栅程序的处理。●输出图元生成◘基本原理◘生成思想◘像素编址◘像素坐标◘屏幕坐标●线画图元生成●