实验二基本图形的生成技术

1、实验二 基本图形的生成技术A直线生成算法一、实验目的 在一个图形系统中，基本图形（也称为图元、图素等）的生成技术是最基本的，任何复杂的图形都是由基本图形组成的，基本图形生成的质量直接影响该图形系统绘图的质量。所以，需要设计出精确的基本图形生成算法，以确保图形系统绘图的精确性。本次实验的目的就是验证直线生成的三种扫描算法，并要求对基本算法进行扩充和改进，包括：利用Visual C+实现直线生成算法，验证算法的正确性；二、基本知识和实验步骤任务一：实现三种画线程序DDA算法分析假设 直线的起点坐标为P1 (x1,y1)，终点坐标为P2 (x2,y2)， x方向的增量为 xx2x1 ；y方向上增量为

2、 yy2y1，直线的斜率为 kyx当 xy 时，让 x 从 x1 到 x2 变化，每步递增 1，那么，x 的变化可以表示为 xi+1xi1，y 的变化可以表示为 yi+1yik用上式可求得图中直线 P1P2 和 y 向网格线的交点，但显示时要用舍入找到最靠近交点处的象素点耒表示。当 x0，则yi+1=yi+1，否则yi+1=yi。将式(1)、(2)、(3)代入d1-d2，再用dx乘等式两边，并以Pi=(d1-d2) dx代入上述等式，得Pi = 2xidy-2yidx+2dy+(2b-1) dx （4）其中，d1-d2是用以判断符号的误差。由于在1a象限，dx总大于0，所以Pi仍旧可以用作判断

3、符号的误差。将（4）式中的i用i+1替换，于是Pi+1为Pi+1 = Pi+2dy-2(yi+1-yi) dx求误差的初值P1，可将x1、y1和b代入式(4)中的xi、yi而得到 P1 = 2dy-dx 综述上面的推导，第1a象限内的直线Bresenham算法思想如下： 画点(x1, y1)，dx=x2-x1，dy=y2-y1，计算误差初值P1=2dy- dx，i=1； 求直线的下一点位置 xi+1 = xi + 1 如果Pi0，则yi+1=yi+1，否则yi+1=yi； 画点(xi+1, yi+1)； 求下一个误差Pi+1，如果Pi0，则Pi+1=Pi+2dy-2dx，否则 Pi+1=Pi+

4、2dy； i=i+1；如果ilength) length=float(abs(y1-y0); dx=(float(x1-x0)/length; dy=(float(y1-y0)/length; x=x0+0.5;y=y0+0.5; for (i=1;iSetPixel(int)x,(int)y,color); x=x+dx;y=y+dy; 4编写OnDraw()函数void CDDALineView:OnDraw(CDC* pDC)CDDALineDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: add draw code for nat

5、ive data here ddaline(pDC,100,100,200,50,RGB(255,0,0);/1a ddaline(pDC,100,100,150,0,RGB(255,0,0);/1bddaline(pDC,100,100,50,0,RGB(255,0,0);/2bddaline(pDC,100,100,0,50,RGB(255,0,0);/2addaline(pDC,100,100,0,150,RGB(255,0,0);/3addaline(pDC,100,100,50,200,RGB(255,0,0);/3b ddaline(pDC,100,100,150,200,RGB(

6、255,0,0);/4bddaline(pDC,100,100,200,150,RGB(255,0,0);/4a5编译、调试和运行程序，查看程序结果。任务二：放大10倍后，算法演示程序 先画出（100，100）到（600，400）大小为10的网格，然后从（100，100）以10为单位，计算出直线上各个像素位置。步骤：1 建立DDA2Line工程；2 在OnDraw()函数中画出网格，并调用DDA2Line()函数 void CDDA2LineView:OnDraw(CDC* pDC)CDDA2LineDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/

7、TODO: add draw code for native data here/画网格int gi,gj;/画横线pDC-TextOut(70,70,(100,100);pDC-MoveTo(100,100);for(gj=100;gjMoveTo(100,gj);pDC-LineTo(600,gj);/画竖线 pDC-MoveTo(100,100);for (gi=100;giMoveTo(gi,100);pDC-LineTo(gi,400); pDC-TextOut(590,410,(600,400);/画出像素点DDA2Line(pDC,100,100,600,400,RGB(255,

8、0,0);3添加DDA2Line()成员函数方法：在工作区中选择CLASSVIEW类窗口，右击CDDAlineView类，选择“add member function”，定义如下的成员函数：void DDA2Line(CDC* pDC,int x0,int y0,int x1,int y1,COLORREF color);4.编写DDA2Line()函数 void CDDA2LineView:DDA2line(CDC *pDC, int x0, int y0, int x1, int y1, COLORREF color) int length,i,tx,ty; float x,y,dx,dy

9、; length=abs(x1-x0); if (abs(y1-y0)length) length=abs(y1-y0); dx=(float)(x1-x0)/length; dy=(float)(y1-y0)/length; /char tbuf20; /sprintf(tbuf,dx,dy=%f,%f,dx,dy); /AfxMessageBox(tbuf); x=x0;y=y0; for (i=0;iSetPixel(tx,ty,color); pDC-Ellipse(tx-5,ty-5,tx+5,ty+5); x=x+dx*10;y=y+dy*10; 5.调试、运行程序直线Bresen

10、ham算法实验步骤：1、建立一个BresenhamLine的工程文件；2、添加BresenhamLine()成员函数方法：在工作区中选择CLASSVIEW类窗口，右击CDDAlineView类，选择“add member function”，定义如下的成员函数：void BresenhamLine(CDC *pDC, int x1, int y1, int x2, int y2, COLORREF color);3、编写自定义的成员函数BresenhamLine()程序 void CBresenhamLineView:BresenhamLine(CDC *pDC, int x1, int y1

11、, int x2, int y2, COLORREF color) int x,y,dx,dy,e;dx=x2-x1;dy=y2-y1;x=x1;y=y1;if(dx=0&dy=0)|(dx=0&dy=0) /如果k大于0if(dx0)|(dx=0&dy0) /dx小于0说明终点xdx=-dx;x=x2;dy=-dy;y=y2;if(dydx) /第一种情况，k-(0,1)e=-dx;for(int i=0;iSetPixel(x,y,color);x+;e=e+dy+dy;if(e=0)y+;e=e-dx-dx;else /第二种情况，k-(1,max)e=-dy;for(int i=0;i

12、SetPixel(x,y,color);y+;e=e+dx+dx;if(e=0)x+;e=e-dy-dy;else /如果k小于0int tempx,tempy; /保存x和y的绝对值if(dx0) /dx小于0说明终点xtempx=-dx;tempy=dy;if(dytempy) /第三种情况，k-(-1,0)if(dx0) /dx小于0说明终点xdx=-dx;x=x2;dy=-dy;y=y2;e=-dx;for(int i=0;iSetPixel(x,y,color);x+;e=e-dy-dy;if(e=0)y-;e=e-dx-dx;else /第四种情况，k-(-1,min)if(dy0

13、)/dx小于0说明终点xdx=-dx;x=x2;dy=-dy;y=y2;e=-dy;for(int i=0;iSetPixel(x,y,color);y+;e=e-dx-dx;if(e=0)x-;e=e-dy-dy;4、编写OnDraw()函数void CBresenhamLineView:OnDraw(CDC* pDC)CBresenhamLineDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: add draw code for native data here BresenhamLine(pDC,100,100,200,50,RGB(255,0,0);/1a BresenhamLine(pDC,100,100,150,0,RGB(255,0,0);/1bBresenhamLine(pDC,100,100,50,0,RGB(255,0,0);/2bBresenhamLine(pDC,100,100,0,50,RGB(255,0,0);/2aBres