《计算机图形学》实验4实验报告

《计算机图形学》实验4实验报告(x-xc)2+(y-yc)2=R2{根据已知的Xc和Yc，以及t可以确定一个圆。（2）显示数学曲线描绘程序：显示曲线的绘制就是在已知的坐标系上，按照方程要求（3）贝塞尔曲线的绘制：贝赛尔曲线的每一个顶点都有两个控制点，用于控制在顶点会发生变化。例如下面的公式：i=0本例体现的主要是圆的快速算法，这里的主要算法是：{t是圆的某一点与X轴之间的夹角。Xc和Yc分别是圆的中心，以上一个终点为下一个的//圆的参数曲线x=f(t)privatedoublefx(doublet){returnreturnMath.cos(t);}//圆的参数曲线y=f(t)privatedoublefy(doublet){returnMath.sin(t);}//描绘曲线y=x^3-1privatedoublef(doublex){returnreturnx*x*x-1;}for(t=0;t<=1;t+=0.01){//参数法求点坐标for(i=0;i<n;i++){//4个节点x1=x1+(int)(Bin(n-1,i,t)*p[i].x);y1=y1+(int)(Bin(n-1,i,t)*p[i].y);g.drawLine(x0,y0,x1,y1);//划短直线x0=x1;//下一折线y0=y1;x1=0;y1=0;//circleParam.java//参数曲线描绘程序importjava.awt.*;//绘图基于javaAWT包importjava.applet.Applet;//定义参数曲线描绘类publicclasscircleParamextendsApplet{MyCanvasm;doubledoubledoubledouble//定义MyCanvas的对象xmin=-1.2;//x轴的最小值ymin=-1.2;//y轴的最小值xmax=1.2;//x轴的最大值ymax=1.2;//y轴的最大值//Applet程序的自动初始化方法initsetSize(500,500);m=newMyCanvas(this);//生成MyCanvas类的对象}//圆的参数曲线x=f(t)privatedoublefx(doublet){returnMath.cos(t);}//圆的参数曲线y=f(t)privatedoublefy(doublet){returnMath.sin(t);}//Applet程序的描绘方法paintpublicvoidpaint(Graphicsg){m.setBackground(Color.gray);//背景色m.setColor(Color.red);//前景色m.setWindow(xmin,xmax,ymin,ymax);//用户坐标系范围//缺省的视图为m.setViewport(0,1,0,1)和JavaAWT窗口大小一样double[]x1={xmax-0.05,xmax,xmax-0.05};double[]y1={-0.03,0,0.03};m.fillPolygon(x1,y1,3);m.drawString("X轴",1.05,-0.15);m.drawLine(xmin,0,xmax,0);double[]x2={-0.03,0,0.03};double[]y2={ymax-0.05,ymax,ymax-0.05};m.fillPolygon(x2,y2,3);m.drawString("Y轴",-0.2,1.05);m.drawLine(0,ymin,0,ymax);doubledoubledoublet=0.0;x=fx(t);y=fy(t);m.moveTo(x,y);//抬笔移到起点doublex0=x,y0=y;//记住起点doubledeltat=2*Math.PI/step;for(inti=0;i<step;i++){t+=deltat;x=fx(t);y=fy(t);m.lineTo(x,y);//画直线到该点}m.lineTo(x0,y0);//画直线到起点,结束}//描绘方法paint结束}//参数曲线描绘类结束//explicitCurve.java//显式曲线描绘程序importjava.awt.*;//绘图基于javaAWT包importjava.applet.Applet;//定义显式曲线描绘类publicclassexplicitCurveextendsApplet{MyCanvasm;privatedoubledoubledoubledoubledouble//定义MyCanvas的对象xmin=-4;ymin=-4;xmax=4;ymax=4;//x轴的最小值//y轴的最小值//x轴的最大值//y轴的最大值gDelta=0.10;//坐标轴刻度间距//Applet程序的自动初始化方法initsetSize(500,500);m=newMyCanvas(this);//生成MyCanvas类的对象}//描绘曲线y=x^3-1privatedoublef(doublex){returnx*x*x-1;}//Applet程序的描绘方法paintpublicvoidpaint(Graphicsg){m.setBackground(Color.gray);//背景色m.setColor(Color.blue);//前景色m.setWindow(xmin,xmax,ymin,ymax);//用户坐标系范围//缺省的视图为m.setViewport(0,1,0,1)和JavaAWT窗口大小一样m.drawLine(xmin,0,xmax,0);//画x轴及刻度线for(inti=(int)xmin;i<=(int)xmax;i++){m.drawLine((double)i,-gDelta,(double)i,gDelta);m.drawString(String.valueOf(i),i-gDelta,-0.4);}m.drawLine(0,ymin,0,ymax);//画y轴及刻度线for(intj=(int)ymin;j<=(int)ymax;j++){m.drawLine(-gDelta,(double)j,gDelta,(double)j);m.drawString(String.valueOf(j),-0.4,j-gDelta);}doublex=-2.0;//曲线的起始点doubley=f(x);m.moveTo(x,y);//抬笔移动到xy点处doubledeltaX=0.05;//x的步长for(inti=0;i<80;i++){//x方向走80步x+=deltaX;y=f(x);m.lineTo(x,y);//落笔画直线到xy点处}}//描绘方法paint结束}//显式曲线描绘类结束（3）package实验4;//Java图形学之贝赛尔曲线Application程序//贝塞尔曲线是依据四个位置任意的点坐标绘制出的一条光滑曲线。//本程序直接在JAVAAWT坐标系下绘图（没有用户坐标系和视图）//考试内容1：利用MyCanvas包，加上用户坐标系，四个点的坐标为用户坐标系//考试内容2：把n个点用贝塞尔曲线分段连接为一条光滑曲线importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;//贝赛尔曲线类publicclassBezierLineextendsFrame//继承窗体implementsActionListener,ComponentListener{//接口privateButtonbutton_start,button_close;//两个按钮//内部类定义节点类protectedclassNodeextendsObject{protectedNode(){//构造1this.x=0;this.y=0;}protectedNode(intx,inty){//构造2this.x=x;this.y=y;}}//结束内部节点类privateNodep[]=newNode[4];//塞尔曲线4个节点//贝赛尔曲线类构造方法publicBezierLine(){super("Bezier曲线");//调用父类Frame的构造方法,显示窗口标题this.setSize(500,500);this.setLayout(newFlowLayout());button_start=newButton("划线");button_start.addActionListener(this);button_close=newButton("关闭");button_close.addActionListener(this);/*p[0]=newNode(50,150);Node(100,250);Node(150,300);Node(200,350);*//*p[0]=newNode(100,200);p[1]=newNode(200,100);Node(300,200);Node(200,300);*/Node(100,260);Node(150,150);Node(250,120);p[3]=newNode(330,250);this.add(button_start);this.add(button_close);this.setVisible(true);//显示窗口和界面}//结束贝赛尔曲线类构造方法//辅助函数：求t的i次方publicdoublepow(doublet,inti){if(t==0&&i==0)return1;elsereturnMath.pow(t,i);}//辅助函数：递归求n的阶乘publicintfactorial(intn){if(n==0||n==1)return1;elsereturnn*factorial(n-1);}//定义Beinstein函数publicdoubleBin(intn,inti,doublet){doubletm;tm=factorial(n)/(factorial(i)*factorial(n-i))*pow(t,i)*pow(1-t,n-i);}//定义paint函数publicvoidpaint(Graphicsg){inti,j,n,x1=0,y1=0,x0,y0;doublet;n=4;//贝赛尔4个节点g.setColor(Color.red);g.fillOval(p[0].x-5,p[0].y-5,10,10);//实心圆for(j=1;j<n;j++){//描点，连线g.fillOval(p[j].x-5,p[j].y-5,10,10);g.drawLine(p[j-1].x-1,p[j-1].y-1,p[j].x-1,p[j].y-1);}x0=p[0].x;//起点y0=p[0].y;g.setColor(Color.blue);for(t=0;t<=1;t+=0.01){//参数法求点坐标for(i=0;i<n;i++){//4个节点x1=x1+(int)(Bin(n-1,i,t)*p[i].x);y1=y1+(int)(Bin(n-1,i,t)*p[i].y);g.drawLine(x0,y0,x1,y1);//划短直线x0=x1;//下一折线y0=y1;x1=0;y1=0;}//定义按钮事件响应函数publicvoidactionPerformed(ActionEvente){if(e.getSource()==button_start)repaint();//调用paint()绘图if(e.getSource()==button_close)System.exit(0);//结束}//窗口缩放事件publicvoidcomponentResized(ComponentEvente){}//其它事件响应虚函数public