计算机图形学实验报告.docx
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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
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
（2）Mid_Bresenham算法
是否
否
是是
是否
是否
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（X0>X1）
{
inttemp=X0;
X0=X1;
X1=temp;
}
intx;
floaty;
x=（int）X0;
y=（float）Y0;
while（x<=X1）
{
DrawPixel（x,round（y））;
x++;
y=y+k;
}
}
else
{
if（Y0>Y1）
{
inttemp=Y0;
Y0=Y1;
Y1=temp;
}
floatx;
inty;
x=（float）X0;
y=（int）Y0;
while（y<=Y1）
{
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（dx>dy）
{
D=dx-2*dy;
while（x<=X1）
{
DrawPixel（x,y）;
if（D<0）
{
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（D<0）
{
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
（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。
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
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;pif（Vertices[p][1]>ymax）ymax=Vertices[p][1];
if（Vertices[p][1]}
intXn[100],i,ymax2,ymin2,temp;
for（i=ymin;i<=ymax;i++）{//求交点
count=0;
for（intj=0;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{
ymax2=Vertices[0][1];
ymin2=Vertices[j][1];
}
if（（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++;
}
elseif（（（Vertices[j-1][1]i））||（（Vertices[j-1][1]>i）&&（Vertices[0][1]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（（iymin2））{
k=（float）（（float）（Vertices[j][0]-Vertices[j+1][0]）/（float）（Vertices[j][1]-Vertices[j+1][1]））;
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]Xn[count]=Vertices[j][0];
count++;
}
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[VertexNum-1][1]>i）&&（Vertices[j+1][1]Xn[count]=Vertices[j][0];
count++;
}
}
}
}
}
for（intm=0;mfor（intn=m+1;nif（Xn[m]>Xn[n]）{
temp=Xn[m];
Xn[m]=Xn[n];
Xn[n]=temp;
}
}
}
for（inta=0;afor（intb=Xn[a];bDrawPixel（b,i）;
}
}
}
return;
}
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。
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