直線生成算法的實現(xiàn)

1、實驗二：直線生成算法班級13軟件+道鐵1班 學號20132110050115姓名 丁益.實驗目的a)通過實驗，進一步理解直線段掃描轉(zhuǎn)換的DDA算法、中點畫線自算法及bresenham算法的基本原理，掌握以上算法生成直線段的基本過程。b)通過編程，掌握在 C/C+環(huán)境下完成用 DDA算法、中點畫線算法及 bresenham算法對任意直線段的掃描轉(zhuǎn)換，以及在C/C+環(huán)境下完成用中 點畫圓及橢圓的繪制方法。.實驗內(nèi)容c)閱讀openGL三維程序設(shè)計(電子書)第二部分第四章，掌握OpenGL 基本建模方法，并調(diào)試其中程序。d)參考教材第6章，編程實現(xiàn)整數(shù)DDA算法、中點畫線法和 Bresenham 畫

2、線法，繪制直線(直線寬度和線型可自定)。DD弟線生成算法原理已知過端點 Po (x,y0), Pi (x1,y1)的直線段 L(P,Pi),斜率為 k=(y 1-y0)/(x1-X0),畫線 過程從x的左端點xo開始，向x右端點步進，步長為1個像素，計算相應的y坐標為y=kx+B。 計算 yi+1 = kx i+B=kx i +B+kx=yi +kx當x=1,yi+1=yi+k,即當x每遞增1, y遞增ko由計算過程可知，y與k可能為浮點數(shù)，需要 取y整數(shù)，源程序中round(y) =(int)(y+0.5)表示y四舍五入所得的整數(shù)值。算法流程算法實現(xiàn)關(guān)鍵代碼#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;算法運行示例及中間結(jié)果Bresenham直線生成算法原理Bresenham算法的基本原理是：過各行各列像素中心構(gòu)造一組虛擬網(wǎng)格線，按直線從起 點到終點的順序計算直線與各垂直網(wǎng)格線的交點，然后確定該列像素中與此交點最近的像 素。

6、算法流程算法實現(xiàn)關(guān)鍵代碼#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();)算法運行示例及中間結(jié)果2.4算法分析與比較(1)DDA算法畫線算法也稱數(shù)值微分法，是一種增量算法。它的算法實質(zhì)上是用數(shù)值方法解微分方程，同時對x和y各增加一個小增量來計算下一步的 x、y值。DDA算法畫線比較直觀可行，邏輯 簡單

9、，但是每一步都需要一個浮點乘法與一個 round函數(shù)進行舍入運算，效率不 Mi。(2) Bresenham畫線算法是計算機圖形學領(lǐng)域使用最廣泛的直線生成方法，該方法類似于中 點畫線算法，由誤差項符號決定下一個像素正右方還是右上方點。2.5實驗總結(jié)通過本次實驗，我學會了很多。學會掌握了Win32 Application 的典型“HelloWorld”程序編程的基本方法，初步了解了計算機圖形學在計算機圖像處理，工程制圖，平面設(shè)計上面的應用，掌握了計算機繪制圓和直線的幾種算法， DDA直線和圓的生成算法，Bresenham直線和圓的生成算法，和圓的參數(shù)生成方 法，并且理解和掌握了他們的優(yōu)缺點， 在以后的實驗中會努力學習，爭取把這門 計算機圖形學課學好。在本次實驗開始之前，了解 vc畫圖知識不多，所以前期準備工作 量很大，加之剛開始接觸圖形