實(shí)驗(yàn)二基本圖形的生成技術(shù)

1、實(shí)驗(yàn)二 基本圖形的生成技術(shù)A直線生成算法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?在一個(gè)圖形系統(tǒng)中，基本圖形（也稱為圖元、圖素等）的生成技術(shù)是最基本的，任何復(fù)雜的圖形都是由基本圖形組成的，基本圖形生成的質(zhì)量直接影響該圖形系統(tǒng)繪圖的質(zhì)量。所以，需要設(shè)計(jì)出精確的基本圖形生成算法，以確保圖形系統(tǒng)繪圖的精確性。本次實(shí)驗(yàn)的目的就是驗(yàn)證直線生成的三種掃描算法，并要求對(duì)基本算法進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn)，包括：利用Visual C+實(shí)現(xiàn)直線生成算法，驗(yàn)證算法的正確性；二、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)步驟任務(wù)一：實(shí)現(xiàn)三種畫(huà)線程序DDA算法分析假設(shè) 直線的起點(diǎn)坐標(biāo)為P1 (x1,y1)，終點(diǎn)坐標(biāo)為P2 (x2,y2)， x方向的增量為 xx2x1 ；y方向上增量為

2、 yy2y1，直線的斜率為 kyx當(dāng) xy 時(shí)，讓 x 從 x1 到 x2 變化，每步遞增 1，那么，x 的變化可以表示為 xi+1xi1，y 的變化可以表示為 yi+1yik用上式可求得圖中直線 P1P2 和 y 向網(wǎng)格線的交點(diǎn)，但顯示時(shí)要用舍入找到最靠近交點(diǎn)處的象素點(diǎn)耒表示。當(dāng) x0，則yi+1=yi+1，否則yi+1=yi。將式(1)、(2)、(3)代入d1-d2，再用dx乘等式兩邊，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是用以判斷符號(hào)的誤差。由于在1a象限，dx總大于0，所以Pi仍舊可以用作判斷

3、符號(hào)的誤差。將（4）式中的i用i+1替換，于是Pi+1為Pi+1 = Pi+2dy-2(yi+1-yi) dx求誤差的初值P1，可將x1、y1和b代入式(4)中的xi、yi而得到 P1 = 2dy-dx 綜述上面的推導(dǎo)，第1a象限內(nèi)的直線Bresenham算法思想如下： 畫(huà)點(diǎn)(x1, y1)，dx=x2-x1，dy=y2-y1，計(jì)算誤差初值P1=2dy- dx，i=1； 求直線的下一點(diǎn)位置 xi+1 = xi + 1 如果Pi0，則yi+1=yi+1，否則yi+1=yi； 畫(huà)點(diǎn)(xi+1, yi+1)； 求下一個(gè)誤差Pi+1，如果Pi0，則Pi+1=Pi+2dy-2dx，否則 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編寫(xiě)OnDraw()函數(shù)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編譯、調(diào)試和運(yùn)行程序，查看程序結(jié)果。任務(wù)二：放大10倍后，算法演示程序 先畫(huà)出（100，100）到（600，400）大小為10的網(wǎng)格，然后從（100，100）以10為單位，計(jì)算出直線上各個(gè)像素位置。步驟：1 建立DDA2Line工程；2 在OnDraw()函數(shù)中畫(huà)出網(wǎng)格，并調(diào)用DDA2Line()函數(shù) void CDDA2LineView:OnDraw(CDC* pDC)CDDA2LineDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/

7、TODO: add draw code for native data here/畫(huà)網(wǎng)格int gi,gj;/畫(huà)橫線pDC-TextOut(70,70,(100,100);pDC-MoveTo(100,100);for(gj=100;gjMoveTo(100,gj);pDC-LineTo(600,gj);/畫(huà)豎線 pDC-MoveTo(100,100);for (gi=100;giMoveTo(gi,100);pDC-LineTo(gi,400); pDC-TextOut(590,410,(600,400);/畫(huà)出像素點(diǎn)DDA2Line(pDC,100,100,600,400,RGB(255,

8、0,0);3添加DDA2Line()成員函數(shù)方法：在工作區(qū)中選擇CLASSVIEW類(lèi)窗口，右擊CDDAlineView類(lèi)，選擇“add member function”，定義如下的成員函數(shù)：void DDA2Line(CDC* pDC,int x0,int y0,int x1,int y1,COLORREF color);4.編寫(xiě)DDA2Line()函數(shù) 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.調(diào)試、運(yùn)行程序直線Bresen

10、ham算法實(shí)驗(yàn)步驟：1、建立一個(gè)BresenhamLine的工程文件；2、添加BresenhamLine()成員函數(shù)方法：在工作區(qū)中選擇CLASSVIEW類(lèi)窗口，右擊CDDAlineView類(lèi)，選擇“add member function”，定義如下的成員函數(shù)：void BresenhamLine(CDC *pDC, int x1, int y1, int x2, int y2, COLORREF color);3、編寫(xiě)自定義的成員函數(shù)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說(shuō)明終點(diǎn)xdx=-dx;x=x2;dy=-dy;y=y2;if(dydx) /第一種情況，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 /第二種情況，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的絕對(duì)值if(dx0) /dx小于0說(shuō)明終點(diǎn)xtempx=-dx;tempy=dy;if(dytempy) /第三種情況，k-(-1,0)if(dx0) /dx小于0說(shuō)明終點(diǎn)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 /第四種情況，k-(-1,min)if(dy0

13、)/dx小于0說(shuō)明終點(diǎn)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、編寫(xiě)OnDraw()函數(shù)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