计算机图形学实验报告

《计算机图形学》实验报告《计算机图形学》实验报告姓名：郭子玉学号：2012211632班级：计算机12-2班实验地点：逸夫楼507实验时间：15.04.1015.04.17《计算机图形学》实验报告实验一1实验目的和要求理解直线生成的原理；掌握典型直线生成算法；掌握步处理、分析实验数据的能力；编程实现DDA算法、Bresenham中点算法；对于给定起点和终点的直线，分别调用DDA算法和Bresenham中点算法进行批量绘制，并记录两种算法的绘制时间；利用excel等数据分析软件，将试验结果编制成表格，并绘制折线图比较两种算法的性能。2实验环境和工具开发环境：VisualC++6.0实验平台：Experiment_Frame_One（自制平台）3实验结果3.1程序流程图（1）DDA算法是否否是是开始计算k，bK=1x=x+1;y=y+k;绘点x=X1y=Y1绘点y=y+1;x=x+1/k;结束《计算机图形学》实验报告（2）Mid_Bresenham算法是否否是是是否是否开始计算dx,dydxdyD=dx-2*dy绘点D0y=y+1；D=D+2*dx-2*dy;x=x+1;D=D-2*dy;x=x+1;xX1;D=dy-2*dxyY1;绘点D0D=D-2*dx;y=y+1;x=x+1；D=D+2*dy-2*dx;y=y+1;结束《计算机图形学》实验报告3.2程序代码//-------------------------算法实现------------------------------////绘制像素的函数DrawPixel(x,y);(1)DDA算法voidCExperiment_Frame_OneView::DDA(intX0,intY0,intX1,intY1){//----------请实现DDA算法------------//floatk,b;floatd;k=float(Y1-Y0)/float(X1-X0);b=float(X1*Y0-X0*Y1)/float(X1-X0);if(fabs(k)=1){if(X0X1){inttemp=X0;X0=X1;X1=temp;}《计算机图形学》实验报告intx;floaty;x=(int)X0;y=(float)Y0;while(x=X1){DrawPixel(x,round(y));x++;y=y+k;}}else{if(Y0Y1){inttemp=Y0;Y0=Y1;Y1=temp;}floatx;inty;x=(float)X0;y=(int)Y0;while(y=Y1)《计算机图形学》实验报告{DrawPixel(round(x),y);y++;x=x+1/k;}}return;}（2）Mid_Bresenham算法voidCExperiment_Frame_OneView::Mid_Bresenham(intX0,intY0,intX1,intY1){//-------请实现Mid_Bresenham算法-------//intD;intdx,dy;intx,y;dx=X1-X0;dy=Y1-Y0;x=X0;y=Y0;if(dxdy){《计算机图形学》实验报告D=dx-2*dy;while(x=X1){DrawPixel(x,y);if(D0){y=y+1;D=D+2*dx-2*dy;}else{D=D-2*dy;}x++;}}else{D=dy-2*dx;while(y=Y1){DrawPixel(x,y);if(D0){《计算机图形学》实验报告x=x+1;D=D+2*dy-2*dx;}else{D=D-2*dx;}y++;}}return;}3.3运行结果(1)DDA算法《计算机图形学》实验报告（2）Mid_Bresenham算法3.4运行结果分析DDA算法直观，实现简单。但是涉及浮点数运算，不利于硬件实现。Mid_Bresenham算法比DDA算法简单。两种算法实现生成的直线也可能会有不同。4实验心得通过实验，学习掌握了两种直线的扫描转换算法。不同方法有不同的优点，实现结果也有可能不同。需要通过比较，确定哪种方法更优，更符合正确结果。《计算机图形学》实验报告实验二1实验目的和要求理解多边形扫描转换的原理；掌握典型多边形扫描转换算法；掌握步处理、分析实验数据的能力；编程实现基本X-扫描线转换算法（必做）；2实验环境和工具开发环境：VisualC++6.0实验平台：Polygon_Conversion（自制平台）3实验结果3.1程序流程图X-扫描线转换算法是否是开始计算xmax,ymax扫描线与各线段是否有交点交点是否为线段的第一个顶点判断不同类型的顶点，记录交点根据公式求交点，记录x排序绘点《计算机图形学》实验报告3.2程序代码/*********************************************************************功能：X-扫描线转换算法参数说明：vertices[][2]---顶点列表VertexNum---顶点数目备注：DrawPixel(intx,inty)--绘制像素点(x,y)**********************************************************************/voidCPolygon_ConversionView::X_Scan_Line_Conersion(intVertices[][2],intVertexNum){intymax,ymin,count;floatk;ymax=Vertices[0][1];ymin=Vertices[0][1];for(intp=0;pVertexNum;p++){//《计算机图形学》实验报告求y的最高点和最低点if(Vertices[p][1]ymax)ymax=Vertices[p][1];if(Vertices[p][1]ymin)ymin=Vertices[p][1];}intXn[100],i,ymax2,ymin2,temp;for(i=ymin;i=ymax;i++){//求交点count=0;for(intj=0;jVertexNum;j++){if(j==(VertexNum-1)){//最后一个点和第一个点的线段if(Vertices[j][1]Vertices[0][1]){//线段的y最大值与最小值ymax2=Vertices[j][1];ymin2=Vertices[0][1];}else{《计算机图形学》实验报告ymax2=Vertices[0][1];ymin2=Vertices[j][1];}if((iymax2)&&(iymin2)){//判断交点是否在线段上k=(float)((float)(Vertices[j][0]-Vertices[0][0])/(float)(Vertices[j][1]-Vertices[0][1]));Xn[count]=(int)((k*(float)i-k*(float)Vertices[0][1]+(float)Vertices[0][0])+0.5);count++;}elseif(i==Vertices[j][1]){//扫描线经过线段顶点，只算前一个顶点if((Vertices[j-1][1]i)&&(Vertices[0][1]i)){Xn[count]=Vertices[j][0];count++;Xn[count]=Vertices[j][0];count++;}《计算机图形学》实验报告elseif(((Vertices[j-1][1]i)&&(Vertices[0][1]i))||((Vertices[j-1][1]i)&&(Vertices[0][1]i))){Xn[count]=Vertices[j][0];count++;}}}else{//其他线段交点if(Vertices[j][1]Vertices[j+1][1]){ymax2=Vertices[j][1];ymin2=Vertices[j+1][1];}else{ymax2=Vertices[j+1][1];ymin2=Vertices[j][1];}if((iymax2)&&(iymin2)){k=(float)((float)(Vertices[j][0]-Vertices[j+1][0])/(float)(Vertices[j][1]-Vertices[j+1][1]));《计算机图形学》实验报告Xn[count]=(int)((k*(float)i-k*(float)Vertices[j+1][1]+Vertices[j+1][0])+0.5);count++;}elseif(i==Vertices[j][1]){//扫描线经过线段顶点，只算前一个顶点if(j!=0){//交点不为第一和最后一点if((Vertices[j-1][1]i)&&(Vertices[j+1][1]i)){Xn[count]=Vertices[j][0];count++;Xn[count]=Vertices[j][0];count++;}elseif(((Vertices[j-1][1]i)&&(Vertices[j+1][1]i))||((Vertices[j-1][1]i)&&(Vertices[j+1][1]i))){Xn[count]=Vertices[j][0];count++;}《计算机图形学》实验报告else{}}else{//交点为第一点if((Vertices[VertexNum-1][1]i)&&(Vertices[j+1][1]i)){Xn[count]=Vertices[j][0];count++;Xn[count]=Vertices[j][0];count++;}elseif(((Vertices[VertexNum-1][1]i)&&(Vertices[j+1][1]i))||((Vertices[VertexNum-1][1]i)&&(Vertices[j+1][1]i))){Xn[count]=Vertices[j][0];count++;}}}}}《计算机图形学》实验报告for(intm=0;mcount-1;m++){//交点x坐标排序for(intn=m+1;ncount;n++){if(Xn[m]Xn[n]){temp=Xn[m];Xn[m]=Xn[n];Xn[n]=temp;}}}for(inta=0;acount;a+=2){//绘制像素点for(intb=Xn[a];bXn[a+1];b++){DrawPixel(b,i);}}}return;}《计算机图形学》实验报告3.3运行结果3.4运行结果分析从运行结果看可以实现任意多边形的区域填充。4实验心得通过这个实验，学习掌握了X-扫描线转换算法，实现了区域填充。编写算法过程中，不断改进算法，在同学帮助下解决困难。但是还有改进的有效边表算法没有去编写实现，程序在不断改进中不断优化，我们也可以从中学到许多知识。