(完整word版)计算机图形学实验报告(2)

1、姓 名： 学 号： 班 级： 实验地点： 实验时间：计算机图形学实验报告谢云飞20112497计算机科学与 技术 11-2 班逸夫楼 5072014.03实验 1 直线的生成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

2、环境和工具开发环 境： Visual C+ 6.0实验平 台： Experiment_Frame_One （ 自制 平台 ）。本 实 验 提 供 名 为 Experiment_Frame_One 的 平 台 ，该 平 台 提 供 基 本 绘 制、设置 、输入 功能 ，学生 在此 基础 上实 现 DDA算 法和 Mid_Bresenham 算法，并进行分析。平台界面 ：如 错误 ! 未找 到引用源。所 示设置 ：通 过 view-setting菜 单 进 入 ，如 错 误 ! 未 找 到 引 用源。所示 输 入 ： 通 过 view-input 菜 单 进 入 . 如 错 误 ! 未 找 到 引

3、 用 源。所示 实现算法：DDA算法 ：void CExperiment_Frame_OneView:DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1)Mid_Bresenham 法 ： voidCExperiment_Frame_OneView:Mid_Bresenham(int X0, int Y0, int X1, int Y1)3 实验结果3.1 程序流程图1) DDA 算 法 流 程 图 ：开 始定 义 两 点 坐 标 差 dx ， dy ， 以 及 epsl ， 计 数 k=0 ， 描 绘 点 坐 标 x,y ， x 增量 xIncre ， y 增 量 yInc

4、re输 入 两 点 坐 标 x1,y1,x0,y0dx=x1-x0,dy=y1-y0;反之epsl=|dy|若 |dx|dy| epsl=|dx|xIncre=dx/epsl; yIncre=dy/epsl填 充 (强 制 整 形 )(x+0.5,y+0.5);横坐标x+xIncre;纵坐标y+yIncre;kx1反之x=x1;x1=x0;x0=x;x=x0;Y=y1;y1=y0;y0=y;y=y0; . 坐 标 差 dx=x1-x0;dy=y1-y0;判 断 值 d=dx-2*dy;UpIncre=2*dx-2*dy;DownIncre=-2*dy;填 充 点 (x,y) ， 且 x=x+1

5、; 若 d0 反 之y=y+1, 且 d=d+UpIncre d=d+DownIncre. 若 xabs(dy) epsl=abs(dx); else epsl=abs(dy); xIncre=(float)dx/(float)epsl; yIncre=(float)dy/(float)epsl;for(k=0;kX1) 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(xX1)DrawPixel(x,y);x+;i

6、f(d0)y+; d+=UpIncre;else d+=DownIncre;3.3 运行结果3.4 运行结果分析DDA 算 法 基 本 上 没 有 什 么 问 题 ， Mid_Bresenham 算 法 在 网 格尺寸比较大 时误 差较 大，通过改变网格尺寸大 小即能较 为精确地 描绘出所绘直线。总之在误差允许的范围类，实验结果令人满意。4 思考题（可选）如何测试比较算法的性能？提示 1： 因为 绘制 1 条直线时间很短， 所以 需要绘制大量直线 才能比较它们之间的性能； 提 示 2: drawpixel 需 要 耗 费 时 间 ，但 它 的 时 间 性 能 和 直 线 绘 制 算法无关，因此

7、在比较不同算法性能时，应该屏蔽它的影响， 如何屏蔽？5 实验心得通过此次实验，我对典型的直线绘制算法 DDA 算法、 Bresenham 中 点算 法有了进一步的了解与 掌握 。由于第一次做图形 学的 相关 实验 ， 陌生感还是有的，对平台也不太掌握，所以一开始很难入门，但在老 师的帮助和同学的相互讨论下，结果还是可观的。两个基本算法都得 以实现。希望随着学习的加深，后续的实验能够做的更好。实验 2 多边形扫描转换算法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）；编 程 实 现 有

8、效 边 表 转 换 算 法 （ 选 做 ）。2 实验环境和工具本试验提供自带实验平台开发 环境： Visual C+ 6.0本 实 验 提 供 名 为 Polygon_Conversion的 平 台 ， 该 平 台 提 供 基 本 绘 制 、设 置、 输入功能，学生在此基 础上 实现 X-扫描 线算 法和有效边表转换 算 法 。多边形输入：用户按【 功能】 【输入多边形 】菜单开始输入多边形 ； 单击鼠标左键输入多边形顶点； 点击鼠标右键结束多边形输入，并将最后一个顶点和第一个顶点进行连接；参数设置：用户按“【 功能 】 【设置 】”启 动设置对话框设置内容：填充色是否填充多边形选择转换算法实

9、现扫描转换算法X-扫描线转换算法：void CPolygon_ConversionView:X_Scan_Line_Conersion（int Vertices2, int VertexNum）有效边表转换算法：void CPolygon_ConversionView:Active_Edge_Table_Conersion（int Vertices2, int VertexNum）3 实验结果3.1 程序流程图X- 扫描 线转 换 算法 ： 开始（若构点小于 3个结束）确定多边形所占有的最大扫描线，得到多边形顶点的最小和最大 y 值（ymin 和 ymax）从 ys=ymin 开 始 扫 描

10、， 且 计 算 每 条 边 的 方 程 式 记 录 ys 与 多 边 形 各 边 交 点（判断并取舍交点：顶点的两条边的另外两个端点的 y1,y2 的值比 ys大的个数为 0,1,2,则取 交点对 应个 数为 0,1,2;） 取完交点横坐标后排序交点横坐标 x 数组，并 配 对（ 1，2）（3，4） 填充配对区间若扫描 线 ys=ymax (结束)3.2 程序代码void CPolygon_ConversionView:X_Scan_Line_Conersion(int Vertices2, int VertexNum)int ymin,ymax,x10,i,j,n=0,x1,x2,y1,y2

11、,x0,ys; ymax=0xffffffff;ymin=0x7fffffff; if(VertexNum=3) return;for(i=0;iVertexNum;+i)if(Verticesi1ymax) ymax=Verticesi1;for(ys=ymin;ys=ymax;ys+)n=0;for(j=0;jVertexNum;+j)x1=Verticesj0;y1=Verticesj1;x2=Vertices(j+1)%VertexNum0;y2=Vertices(j+1)%VertexNum1;if(y1=y2)continue ; if(ysmax(y1,y2) continue;

12、x0=int(ys-y1)*(x2-x1)/(y2-y1)+x1+0.5); if(ys=y1)continue;if(ys=y2)int tmp=0;if(y1ys) +tmp;if(Vertices(j+2)%VertexNum1ys) +tmp;if(tmp%2=0) continue;xn=x0;n+; sort(x,x+n);/ 排 序for(i=0;in;i+=2) / 填 充 for(j=xi;j= nodesk&t 1) value=(Divide(t-nodesk),(nodesk+m-1-nodesk)*BKM(t,k,m-1,no des)+Divide(nodesk+m

13、-t),(nodesk+m-nodesk+1)*BKM(t,k+1,m-1 ,nodes);return value;2)生成曲线的节点矢量： bool CFreeform_CurveView:Create_Nodes_Vector(int n,int m, int SplineType, float nodes) switch(SplineType) case 0: / 均匀 B 样条曲线/ 添加代码 for(int i=0;i=n+m;i+) nodesi=i;break; case 1: / 开放均匀 B 样条曲线/ 添加代码 int i=0;for(;im;i+)nodesi=0;for(;i=n;i+) nodesi=i-m+1;for(;i=n+3;i+) nodesi=n-m+2;break;default:return false;return true;3.3 运行结果3.4 运行结果分析这次试验