实验1 中点画线和Bresenham画线算法的实现.doc

计算机图形学实验报告实验1 使用画线算法，绘制直线段姓名系别班级学号实验日期指导教师实验成绩杜艾莲地信10110081409252011.10.10一 实验目的及要求（1）掌握图形学中常用的三种画线算法：数值微分法、中点画线法和Bresenham画线算法。（2）掌握绘制直线的程序设计方法。（3）掌握使用文件来保存直线段的方法。（4）掌握从文本文件中恢复出直线的方法。二 实验内容使用VC+ 6.0开发环境，分别实现中点画线算法和Bresenham画线算法，绘制直线（注意，不能使用VC中已有的绘制直线的函数），并以文本文件的形式保存绘制的结果，可以从文本文件中恢复出以前绘制过的直线。三 算法设计与分析 输入P0(X0,Y0) 和P1（X1，Y1）计算初始值x，yd=x-2y,x=X0,y=Y0(x,y) 更新为（x+1,y+1）,d更新为d+2x-2y(x,y)更新为（x+1,y）,d更新为d-2y结束Bresenham算法绘制直线的程序（仅包含整数运算）。void MidBresenhamLine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) int dx,dy,d,UpIncre,DownIncre,x,y;if(x0x1)x=x1;x1=x0;x0=x;y=y1;y1=y0;y0=y;x=x0;y=y0;dx=x1-x0;dy=y1-y0;d=dx-2*dy;UpIncre=2*dx-2*dy;DownIncre=-2*dy;while(x=x1)putpixel(x,y,color);X+;if(d0)y+;d+=UpIncre;else d+=DownIncre;四 程序调试及运行结果的自我分析与自我评价/ testView.cpp : implementation of the CTestView class#include stdafx.h#include test.h#include testDoc.h#include testView.h#include / ifstream、ofstream等位于其中#include #include / string类型需要#include DlgInput.h/CDlgInput类的头文件usingnamespace std;#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endif/ CTestViewIMPLEMENT_DYNCREATE(CTestView, CView)BEGIN_MESSAGE_MAP(CTestView, CView)/AFX_MSG_MAP(CTestView)ON_COMMAND(ID_MENUITEM32771, OnMenuitem32771)ON_COMMAND(ID_MENUBRESENHAMLINE, OnMenubresenhamline)ON_COMMAND(ID_MENUCLEARVIEW, OnMenuclearview)ON_COMMAND(ID_FILE_OPEN, OnFileOpen)ON_COMMAND(ID_FILE_SAVE, OnFileSave)/AFX_MSG_MAP/ Standard printing commandsON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView:OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView:OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView:OnFilePrintPreview)END_MESSAGE_MAP()/ CTestView construction/destructionCTestView:CTestView()/ TODO: add construction code herem_nFlag = -1;/ 不是任何绘图类型CTestView:CTestView()BOOL CTestView:PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)/ TODO: Modify the Window class or styles here by modifying/ the CREATESTRUCT csreturn CView:PreCreateWindow(cs);/ CTestView drawingvoid CTestView:OnDraw(CDC* pDC)CTestDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: add draw code for native data hereif(1=m_nFlag)/中点画线MidPointLine(m_X0, m_Y0, m_X1, m_Y1, RGB(255,0,0) );else if(2=m_nFlag)/ Bresenham画线BresenhamLine(m_X0, m_Y0, m_X1, m_Y1, RGB(0,255,0) );/ CTestView printingBOOL CTestView:OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo)/ default preparationreturn DoPreparePrinting(pInfo);void CTestView:OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)/ TODO: add extra initialization before printingvoid CTestView:OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)/ TODO: add cleanup after printing/ CTestView diagnostics#ifdef _DEBUGvoid CTestView:AssertValid() constCView:AssertValid();void CTestView:Dump(CDumpContext& dc) constCView:Dump(dc);CTestDoc* CTestView:GetDocument() / non-debug version is inlineASSERT(m_pDocument-IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CTestDoc);return (CTestDoc*)m_pDocument;#endif /_DEBUG/ CTestView message handlersvoid CTestView:OnMenuitem32771() / TODO: Add your command handler code herem_nFlag = 1;/中点画线CDlgInputdlg;if(IDOK=dlg.DoModal()m_X0=dlg.m_nX0;m_Y0=dlg.m_nY0;m_X1=dlg.m_nX1;m_Y1=dlg.m_nY1;RedrawWindow();/重绘窗口void CTestView:OnMenubresenhamline() / TODO: Add your command handler code herem_nFlag = 2;/Bresenham画线CDlgInputdlg;if(IDOK=dlg.DoModal()m_X0=dlg.m_nX0;m_Y0=dlg.m_nY0;m_X1=dlg.m_nX1;m_Y1=dlg.m_nY1;RedrawWindow();/重绘窗口/ 算法:中点画线/ 输入:起点(x0,y0),终点(x1,y1);/输入要求x0=x0d=2*a+b; d0=2*a-b;d1=2*a; d2=2*(a+b); d3=2*b; d4=2*(a-b); d5=a-2*b;x=x0; y=y0;pDC-SetPixel(x,y,color);if(x=x1)/ 斜率k为无穷大if(y=y1)while(ySetPixel(x,y,color); y+;elsewhile(y=y1) pDC-SetPixel(x,y,color); y-;/ if 斜率k为无穷大else/斜率k为有限值/double k=-a/b;/if( k+11e-6 & k-11e-6 | fabs(k-1)1e-6 | fabs(k+1)1e-6) /|k|=1(即：-1= k =1)，与1e-6比较是浮点数比较方法if( -b=-a & -a=b )/ 用浮点数比较在|k|=1.0f时容易出问题，所以直接用整数比较（将斜率k转换为a与b的比较；之前的设置已经保证b为正数）if(y=y1)while(xx1)if(dSetPixel(x,y,color);elsewhile(xx1)if(d0SetPixel(x,y,color);/ if( |k|1if(y=y1)while(xx1)if(dSetPixel(x,y,color);elsewhile(xx1)if(d5SetPixel(x,y,color);/ else( |k|1 )/ else 斜率k为有限值ReleaseDC(pDC);/ 算法:Bresenham画线/ 输入:起点(x0,y0),终点(x1,y1);/输入要求x0=x1;void CTestView:BresenhamLine( int x0, int y0, int x1, int y1, int color )CDC * pDC=GetDC();int x,y,dx,dy,e;dx=x1-x0;dy=y1-y0;e=-dx;x=x0;y=y0;while(xSetPixel(x,y,color); x+; e=e+2*dy; if(e0) y+; e=e-2*dx; void CTestView:OnMenuclearview() / TODO: Add your command handler code herem_X0=0;m_Y0=0;m_X1=0;m_Y1=0;RedrawWindow();/重绘窗口/ 打开过去保存的文件，该文件包含直线的端点坐标void CTestView:OnFileOpen()/ TODO: 在此添加命令处理程序代码if( m_nFlag!=1 & m_nFlag!=2 )MessageBox(请先在菜单中选择绘制直线的方法!,提示,MB_ICONWARNING);return;CFileDialogdlgFile (TRUE, _T(txt), _T(),OFN_FILEMUSTEXIST| OFN_HIDEREADONLY, _T(线段端点坐标文件(*.txt)|*.txt|), this);if( IDOK = dlgFile.DoModal()CStringfileName = dlgFile.GetFileName();ifstreamrFile;rFile.open(fileName,ios:in);if ( ! rFile.is_open() )MessageBox(文件打开失败!,提示,MB_ICONWARNING);return;CStringstrLine0;stringstrLine;intnX,nY;/ 起点、终点，两个坐标rFilestrLine;strLine0 = strLine.c_str();nX = atoi( strLine0.Left( strLine0.Find(,) ) );/ 解析文件，如“220,221”表示一个点的x、y坐标nY = atoi( strLine0.Mid( strLine0.Find(,)+1 ) );m_X0 = nX;m_Y0 = nY;rFilestrLine;strLine0 = strLine.c_str();nX = atoi( strLine0.Left( strLine0.Find(,) ) );nY = atoi( strLine0.Mid( strLine0.Find(,)+1 ) );m_X1 = nX;m_Y1 = nY;RedrawWindow();rFile.close();/ 保存当前视图上绘制的所有直线的端点坐标void CTestView:OnFileSave()/ TODO: 在此添加命令处理程序代码CFileDialogdlgFile(FALSE, _T(txt), _T(), OFN_OVERWRITEPROMPT, _T(线段端点坐标文件(*.txt)|*.txt|), this);if( IDOK = dlgFile.DoModal()/ 保存文件CStringstrFileName = dlgFile.GetFileName();/ 包含完整路径的文件名称ofstreamwFile;wFile.open(strFileName,ios:out|ios:ate|ios:app);if ( ! wFile.is_open() )MessageBox(strFileName+文件创建失败!,提示,