直线生成算法的实现

1、实验二：直线生成算法班级13软件+道铁1班 学号20132110050115姓名 丁益.实验目的a)通过实验，进一步理解直线段扫描转换的DDA算法、中点画线自算法及bresenham算法的基本原理，掌握以上算法生成直线段的基本过程。b)通过编程，掌握在 C/C+环境下完成用 DDA算法、中点画线算法及 bresenham算法对任意直线段的扫描转换，以及在C/C+环境下完成用中 点画圆及椭圆的绘制方法。.实验内容c)阅读openGL三维程序设计(电子书)第二部分第四章，掌握OpenGL 基本建模方法，并调试其中程序。d)参考教材第6章，编程实现整数DDA算法、中点画线法和 Bresenham 画

2、线法，绘制直线(直线宽度和线型可自定)。DD弟线生成算法原理已知过端点 Po (x,y0), Pi (x1,y1)的直线段 L(P,Pi),斜率为 k=(y 1-y0)/(x1-X0),画线 过程从x的左端点xo开始，向x右端点步进，步长为1个像素，计算相应的y坐标为y=kx+B。 计算 yi+1 = kx i+B=kx i +B+kx=yi +kx当x=1,yi+1=yi+k,即当x每递增1, y递增ko由计算过程可知，y与k可能为浮点数，需要 取y整数，源程序中round(y) =(int)(y+0.5)表示y四舍五入所得的整数值。算法流程算法实现关键代码#include#includev

3、oid Init() glClearC010r(1.0,1.0,1.0,0.0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0);void lineDDA(int x0,int y0,int xEnd,int yEnd)int dx=xEnd-x0,dy=yEnd-y0,steps,k;float xIncrement, yIncrement, x=x0, y=y0;if(fabs(dx)fabs(dy)steps=fabs(dx);elsesteps=fabs(dy);xIncrement=float(dx)/float

4、(steps);yIncrement=float(dy)/float(steps);for(k=0;ksteps;k+)x+=xIncrement;y+=yIncrement;glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,(int)(y+0.5);glEnd();glFlush();void myDisplay(void)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0,0.0,0.0);lineDDA(50,50,100,120);int main(int argc,char* argv)glutInit(&argc,argv);glut

5、InitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(100,100);glutInitWindowSize(400,400);glutCreateWindow(Hello World);Init();glutDisplayFunc(myDisplay);glutMainLoop();return 0;算法运行示例及中间结果Bresenham直线生成算法原理Bresenham算法的基本原理是：过各行各列像素中心构造一组虚拟网格线，按直线从起 点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点，然后确定该列像素中与此交点最近的像 素。

6、算法流程算法实现关键代码#include#include#includevoid init(void)glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);gluOrtho2D(0.0,200,0.0,200);void lineBres(int x0,int y0,int xEnd,int yEnd)int dx=fabs(xEnd-x0),dy=fabs(xEnd-y0);int p=2*dy-dx;int twoDy=2*dy,twoDyMinusDx=2*(dy-dx);int x, y;if(x0 xEnd)x=xEnd;

7、y=yEnd;xEnd=x0;elsex=x0;y=y0;while(xxEnd) ( x+;if(P0) p+=twoDy;else ( y+;p+=twoDyMinusDx;)glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,(int)(y+0.5);glEnd();) glFlush();)void myDisplay(void)(glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(0.0,0.0,1.0); lineBres(40,40,150,150);)void main(int argc,char* argv)(glutInit(&argc

8、,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(50,100);glutInitWindowSize(400,400); glutCreateWindow(Hello); init();glutDisplayFunc(myDisplay); glutMainLoop();)算法运行示例及中间结果2.4算法分析与比较(1)DDA算法画线算法也称数值微分法，是一种增量算法。它的算法实质上是用数值方法解微分方程，同时对x和y各增加一个小增量来计算下一步的 x、y值。DDA算法画线比较直观可行，逻辑 简单

9、，但是每一步都需要一个浮点乘法与一个 round函数进行舍入运算，效率不 Mi。(2) Bresenham画线算法是计算机图形学领域使用最广泛的直线生成方法，该方法类似于中 点画线算法，由误差项符号决定下一个像素正右方还是右上方点。2.5实验总结通过本次实验，我学会了很多。学会掌握了Win32 Application 的典型“HelloWorld”程序编程的基本方法，初步了解了计算机图形学在计算机图像处理，工程制图，平面设计上面的应用，掌握了计算机绘制圆和直线的几种算法， DDA直线和圆的生成算法，Bresenham直线和圆的生成算法，和圆的参数生成方 法，并且理解和掌握了他们的优缺点， 在以后的实验中会努力学习，争取把这门 计算机图形学课学好。在本次实验开始之前，了解 vc画图知识不多，所以前期准备工作 量很大，加之刚开始接触图形