计算机图形学实验报告1Word格式文档下载.docx
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}
voidsuofang（doubles）
{
doublea1,b1,a2,b2;
a1=（double）x1*s;
b1=（double）y1*s;
a2=（double）x2*s;
b2=（double）y2*s;
voidxuanzhuan（doubleb）
a1=x1*cos（b）-y1*sin（b）;
b1=y1*cos（b）+x1*sin（b）;
a2=x2*cos（b）-y2*sin（b）;
b2=y2*cos（b）+x2*sin（b）;
voidcuoqie（doubleb,doubled）
doublea1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4;
a1=x1+b*y1;
a3=x3+b*y3;
b1=d*x1+y1;
b3=d*x3+y3;
a2=x2+b*y2;
a4=x4+b*x4;
b2=d*x2+y2;
b4=d*x4+y4;
line（a1,b1,a3,b3）;
line（a3,b3,a2,b2）;
line（a2,b2,a4,b4）;
line（a4,b4,a1,b1）;
voidduichenpoint（）
a1=-x1;
b1=-y1;
a2=-x2;
b2=-y2;
voidduichenx（）
doublea1,b1,a2,b2;
a1=x1;
a2=x2;
rectangle（a1,b1,a2,b2）;
voidduicheny（）
a1=-x1;
b1=y1;
b2=y2;
voidduichenxy（）
a1=y1;
b1=x1;
a2=y1;
b2=x2;
voidduichenyx（）
a1=-y1;
b1=-x1;
a2=-y2;
b2=-x2;
main（）
{intgdriver,gmode;
intselect=100;
doublec,d,e;
gdriver=DETECT;
gmode=0;
initgraph（&
gdriver,&
gmode,"
d:
\\tc20h\\bgi"
）;
x1=50;
y1=50;
x2=100;
y2=100;
x3=x2;
y3=y1;
x4=x1;
y4=y2;
printf（"
pleaseinputarectangle'
stwopoint:
（x1,y1,x2,y2）"
scanf（"
%lf%lf%lf%lf"
&
x1,&
y1,&
x2,&
y2）;
rectangle（x1,y1,x2,y2）;
getch（）;
1----pingyi\n"
2----suofang"
3----xuanzhuan"
4----cuoqie"
5----guanyuyuandianduichen\n"
6----guanyuxduichen\n"
7----guanyuyduichen\n"
8----guanyuy=xduichen\n"
9----guanyuy=-xduichen\n"
wouldyouwanttoselectwhat:
（0isexitsystem!
）\n"
while（select!
=0）
{
%d"
select）;
if（select==1）
what'
sdistancetopingyi?
"
x:
"
%lf"
d）;
y:
c）;
pingyi（d,c）;
}
elseif（select==2）
ssizeofrectangleyouwant?
e）;
suofang（e）;
elseif（select==3）
xuanzhaun'
ssize?
xuanzhuan（e）;
elseif（select==4）
cuoqie'
%lf%lf"
c,&
cuoqie（c,d）;
elseif（select==5）
duichenpoint（）;
elseif（select==6）
duichenx（）;
elseif（select==7）
duicheny（）;
elseif（select==8）
duichenxy（）;
elseif（select==9）
duichenyx（）;
else
errorpleaseagain!
orinput0toexit!
\n"
closegraph（）;
system（"
pause"
7、程序结果及其分析
通过在这次的实验刚开始，由于第一次接触编译的环境觉得无从下手，但也逐渐学到了很多东西按照图形变换的基本原理，我简单实现了图形的几种变换通过这次实验，我对二维图形的基本几何变换（平移、旋转、缩放、错切、反射、投影）和复合变换的理解更加深入了，在对图形进行复合变换时，将几个基本几何变换矩阵按一定顺序相乘便能得到一个复合矩阵，这个复合矩阵能够决定变换后图形的最终位置、形状和大小的信息。
在产生复合矩阵时，因为矩阵乘法并不满足交换律，所以如果基本几何变换矩阵相乘的顺序不同，可能会得到不同的复合矩阵，也就生成了不同的最终变换图形。
实验三二维基本图形生成的算法实现
二维基本图形生成的算法实现
1.掌握直线的两种生成算法；
2.掌握二维图形显示原理。
1.对各种生成算法进行效率及效果的分析和比较；
2.实现直线的生成；
3.学有余力的同学可在对现有算法理解的基础上，能自行设计二维图形的生成算法并编程实现。
1.数值微分法（DigitalDifferentialAnalyzer，DDA）生成直线
（1）算法思想：
基于直线的微分方程来生成直线。
已知过端点P0（x0,y0）,P1（x1,y1）的直线段L：
y=kx+b
直线斜率为
（2）数学描述
①k≤1时，在x的增量方向上走步，走步的方向决定于x的符号。
xi+1=xi+x,计算yi+1=kxi+1+b
=kxi+b+kx
=yi+kx
当x=1;
yi+1=yi+k
即：
当x每递增1，y递增k（即直线斜率）；
在这种情况下，x每增加1,y最多增加1。
②当k1时，在y的增量方向上走步，走步的方向决定于y的符号。
yi+1=yi+1
计算xi=yi/k-b/k
xi+1=yi+1/k-b/k
=（yi+1）/k-b/k
=yi/k-b/k+1/k
=xi+1/k
2.Bresenham算法生成直线
（1）算法思想
比较从理想直线到位于直线上方的像素的距离d2和相邻的位于直线下方的像素的距离d1，然后根据距离误差项的符号确定与理想直线最近的象素。
（1）判别函数
设直线起点P0（x0，y0），终点P1（x1，y1），令e0=2y-x作为判别函数，根据e0的正负，可以确定走向：
①e0＜0，Y方向不走步
②e0＞=0，Y方向走一步
（2）递推公式
对于第i+1步（i=0，l，2，……，n）
如果ei≥0，则Y方向走一步：
Xi＋l＝Xi+1Yi＋1=Yi+1
ei＋1=ei+2y-2x
如果ei＜0，则Y方向不走步：
Xi＋l＝Xi+1Yi＋1=Yi
ei＋1=ei+2y
1.选择一种直线生成算法（Bresenham算法生成直线）；
2.用C语言编写程序，依情况进行判断；
3.用putpixel（）函数逐个画点；
4.上机调试程序，显示最终结果。
doublex,y;
doublea[50];
b[50];
voidrun（doublek,intd）
inti;
if（abs（k）<
=1）
for（i=2;
i<
=10;
i++）
a[i]=a[i-1]+d;
b[i]=b[i-1]+k*d;
putpixel（a[i],b[i],1）;
a[i]=a[i-1]+1/k;
b[i]=b[i-1]+1;
putpixel（a[i],b[i],1
）;
intgdriver,gmode;
gdriver=DETECT;
gmode=0;
initgraph（&
x=50;
y=50;
putpixel（x,y,1）;
getch（）;
a[1]=x;
b[1]=y;
run（2,2）;
run（0.5,50）;
七、程序结果及其分析
实验四二维填充图的生成算法
一、实验名称
二维填充图的生成算法
二、实验目的
1、掌握区域填充的扫描线算法思想。
1、编程实现任一多边形的填充。
1、算法思想
用水平扫描线从上到下扫描由点线段构成的多段构成的多边形。
每根扫描线与多边形各边产生一系列交点，将这些交点按横坐标从小到大排序，将交点两两配对，并填充每一区段。
多边形被扫描完毕后，填充也就完成。
2、算法步骤：
（1）为每一条扫描线建立新边表NET；
（2）将扫描线纵坐标y的初值置为NET中非空元素的最小序号；
（3）置活性边表AET为空；
（4）执行下列步骤直至NET和AET都为空；
A、如果NET中的第y类非空，则将其中的所有边取出并插入AET中，在插入过程中进行排序；
B、对AET中的边两两配对，将每对边中x坐标按规则取整，获得有效的填充区段，再填充；
C、将当前扫描线纵坐标y值递增1，即y=1；
D、将AET中满足y=ymax边删去；
E、对AET中剩下的每一条边的x递增deltax，即x=x+deltax
3、思考：
（1）如何解决填充扩大化问题？
（2）如何解决交点计数问题？
1.利用扫描线填充算法实现，多边形以n,x_array,y_array形式给出，其中x_array，y_array中存放着多边形的n个顶点的x,y坐标；
2.用C语言编写程序实现算法；
六、实验要求
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
conio.h>
voiddraw（intx1,inty1,intx2,inty2,intdelta）
{intnx1,ny1,nx2,ny2;
nx1=x1,ny1=y2-delta,nx2=x1+delta,ny2=y2;
while（（ny1>
=y1）&
&
（nx2<
=x2））
{line（nx1,ny1,nx2,ny2）;
ny1-=delta;
nx2+=delta;
if（nx2>
x2）
{ny2-=nx2-x2;
nx2=x2;
while（ny1>
y1）
{line（nx1,ny1,nx2,ny2）;
ny1-=delta;
ny2-=delta;
nx1+=y1-ny1;
ny1=y1;
while（nx1<
nx1+=delta;
else
{nx1+=y1-ny1;
while（nx2<
nx1+=delta;
ny2-=nx2-x2;
while（ny2>
intmain（void）
{intx1,y1,y2,x2,delta;
intdriver=DETECT,mode;
printf（"
Pleaseinputlefttop（x1,y1）andrightbottom（x2,y2）ofrectangleanddelta:
%d%d%d%d%d"
y2,&
delta）;
initgraph（&
driver,&
mode,"
/*这里*/rectangle（x1,y1,x2,y2）;
draw（x1,y1,x2,y2,delta）;
gotoxy（1,1）;
Pressanykeytoexit!
closegraph（）;
return0;
实验五曲线的生成算法实现
曲线的生成算法实现
1.掌握B样条曲线、Bezier曲线的定义；
2.能编程实现N次B样条曲线、Bezier曲线的绘制与显示。
1.编程实现二次Bezier曲线的绘制；
2.学有余力的同学可以编程实现二次B样条曲线的绘制。
1.贝塞尔曲线
贝塞尔曲线的参数向量表达式
通常，n+1个顶点定义一个n次多项式。
其中
称为伯恩斯坦（Bernstain）基函数。
2.B样条的数学表达式
给定m+n+1个顶点，
可以定义m+1段n次的参数曲线段为：
式中
称为n次B样条基函数。
2.上机调试程序，显示最终绘图结果。
#include
graphics.h"
malloc.h"
math.h"
#define
MULTIPLE
7
ROW
4
struct
node{
float
x,y;
};
void
draw_polygon（struct
node
a[],int
originx,int
originy）
{
int
n;
for
（n=0;
n<
ROW;
n++）{
if
（n==0）
moveto（originx+a[0].x,originy-a[0].y）;
lineto（originx+a[n].x,originy-a[n].y）;
}
decasteljau（struct
p[],int
n,float
u）
i,r;
point,q[20];
for（i=0;
i++）
q[i]=p[i];
for（r=1;
r<
r++）
n-r;
i++）{
q[i].x=（1.0-u）*q[i].x+u*q[i+1].x;
q[i].y=（1.0-u）*q[i].y+u*q[i+1].y;
return
q[0];
draw_bezier_curve（struct
n,int
x0,int
y0）
i,x,y;
u,delta;
point;
delta=1.0/（float）（MULTIPLE*ROW）;
for（i=0,u=0;
u<
=1.0;
i++,u=u+delta）{
point=decasteljau（p,n,u）;
if（i==0）moveto（x0+point.x,y0-point.y）;
lineto（x0+point.x,y0-point.y）;
main（）
gdriver=DETECT,gmode;
number,n,originx,originy;
a[]={{120,0},{45,0},{0,45},{0,120}};
originx=getmaxx（）/2;
originy=getmaxy（）/2;
setcolor（BLUE）;
draw_polygon（a,originx,originy）;
setcolor（RED）;
draw_bezier_curve（a,ROW,originx,originy）;
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