计算机图形学实验报告

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1、计算机图形学实验报告计算机072周蔓计算机图形学实验报告一、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：（1）、中点算法生成任意斜率直线，并设置线型线宽。（2）、中点算法生成圆（3）、中点算法生成椭圆（4）、扫描算法实现任意多边形填充（5）、Cohen_Sutherland裁剪（6）、自由曲线与曲面的绘制（7）、二维图形变换（8）、三视图变换二、系统分析与设计本实验采用C语言编程，运行环境为TurboC;三、算法思想及程序实现1、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（xp,

2、yp），则下一个象素点有两种可选择点P1（xp+1,yp）或P2（xp+1,yp+1）。若P1与P2的中点（xp+1,yp+0.5）称为M，Q为理想直线与x=xp+1垂线的交点。当M在Q的下方时，则取P2应为下一个象素点；当M在Q的上方时，则取P1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(x0,y0)、(x1,y1)的直线段L的方程式为F(x,y)=ax+by+c=0，其中，a=y0-y1,b=x1-x0,c=x0y1-x1y0，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

3、)=F(xp+1,yp+0.5)=a(xp+1)+b(yp+0.5)+c当d<0时，M在L(Q点)下方，取P2为下一个象素；当d>0时，M在L(Q点)上方，取P1为下一个象素；当d=0时，选P1或P2均可，约定取P1为下一个象素；注意到d是xp,yp的线性函数，可采用增量计算，提高运算效率。27计算机图形学实验报告计算机072周蔓若当前象素处于d³0情况，则取正右方象素P1(xp+1,yp),要判下一个象素位置，应计算d1=F(xp+2,yp+0.5)=a(xp+2)+b(yp+0.5)=d+a，增量为a。若d<0时，则取右上方象素P2(xp+1,yp+1)。要判断再下一象

4、素，则要计算d2=F(xp+2,yp+1.5)=a(xp+2)+b(yp+1.5)+c=d+a+b，增量为a＋b。画线从(x0,y0)开始，d的初值d0=F(x0+1,y0+0.5)=F(x0,y0)+a+0.5b，因F(x0,y0)=0，所以d0=a+0.5b。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voidputpixels(intx,inty,intcolor,intn){inti,j;for(i=-n/2;i<=n/2;i++)for(j=-n/2;j<=n/2;j++)putpixe

5、l(x+j,y+i,color);}voidMidpointline(intx0,inty0,intx1,inty1,intcolor,intn){inta,b,dx,dy,d,x,y,incrP1,incrP2;if(x0==x1){if(y0=y1;y--)putpixel(x0,y,color);}elseif(x0

6、=-2*dy;incrP2=2*(dx-dy);x=x0;y=y0;putpixels(x,y,color,n);while(x0){y--;d+=incrP1;}elsed+=incrP2;x++;putp

7、ixels(x,y,color,n);}}}elseif(x0>x1){if(y00){y--;d+=incrP1;}elsed+=incrP2;x++;putpixels(x,y,color,n);}}else{dy=y0-y1;dx=x0-x1;