计算机图形学实验报告

1、计算机图形学实验报告姓名：谢云飞学号：20112497班级： 计算机科学与技术11-2班实验地点：逸夫楼507实验时间：2014.03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实验环境和工具开发环境：Visual C+ 6.0实验平台：Experiment_Frame_One （自

2、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_OneV

3、iew:Mid_Bresenham(intX0, int Y0, int X1,int Y1)3 实验结果3.1 程序流程图) 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 yIncreJ输 入 两 点 坐 标 x1,y1,x0,y0dx=x1-x0,dy=y1-y0;反之若 |dx|dy|epsl=|dx|epsl=|dy|J.JJxIncre=dx/epsl; yIncre=dy/epslJ填 充 ( 强制 整 形 )(x+0.5,y+0

4、.5); TOC o 1-5 h z J横坐 标x+xIncre;纵坐 标y+yIncre;JT若 kx1x=x1;x1=x0;x0=x;x=x0;反之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; J J J TOC o 1-5 h z JJT若 d0反 之y=y+1, 且 d=d+UpIncre d=d+DownIncreJ.JTJ若 xabs(dy) epsl=abs(dx);else epsl=abs

5、(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+;if(dLI JJLL LU J 1 LLJ1 LUJMT，t r r iH i rm i0r Lir / t r ，TrrmTrmiirr Lr i r r lit w t f lif

6、 iy OLin t rm i v r n1，t*，、t rmt y 产尸1，)中，i /，frPR itLij j I LLU 5 a CijJk C u jjji CCu3 I Cuj ICCij j HCijjji i-4Lir r t l ir inLIE r T r Lir 11IT W 卜/ W k |睢 41 0看 4J U. U E-l-J -a X ILLU J 1 L UJ JI LLiJJ JL L UJ 1 L 工口J jkq J 4 I. Ite-IJ JWl X、JI J 4- L H JEE困况88凄%建胪(重戚I gum”露口 “mmw ! Jll J 上事 J

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12、iTrmrir irirriiiTcrri-iirrlCCj X lCO j X kH 1 修 TLLLrFLLLfTirJU L L Jl L L，儿L LL7ULI JL 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，因此在比较不同算法性能时

13、，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：

14、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现扫描转换算法X- 扫 描 线 转 换 算 法 ：void CPolygon_ConversionView:X_Scan_Line_Conersion(int Vertice

15、s2, 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f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 ， 且 计 算 每 条 边 的 方 程 式J J记录ys与多边形各边交点T(判 断 并 取 舍 交 点 ：顶 点 的 两 条

16、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)T T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(intVertices2, int VertexNum)int ymin,ymax,x10,i,j,n=0,x1,x2,y1,y2,x0,ys;ymax=0 xffffffff;ymin=0 x7ff

17、fffff;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;x0=int(ys-y1)*(x2-x1)/(y2-y1)+x1+0.5

18、);if(ys=y1)continue;if(ys=y2)int tmp=0;if(yiys)+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-t),(nodesk+m-nodesk+1)*BKM(t,k+1,m-1 ,nodes);return value;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+