计算机图形学报告Word文档下载推荐.docx
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=y1,其他情形可以类推）
1.1.1、待扫描转换生成直线段：
1.1.2、直线的表达形式：
，其中
1.1.3、划分区间:
1.1.4、计算纵坐标：
1.1.5、对计算的纵坐标取整：
2、中点算法扫描转换直线段：
2.1、中点算法简介：
2.1.1、待扫描转换生成直线段：
；
2.1.2、直线的表达形式：
且假定直线段的斜率
2.1.3、直线段的隐式方程：
；
2.1.4、递推计算纵坐标为：
，其中M为
2.1.5、令2.1.4中的
的2倍为判别式，即取判别式为：
并且有递推计算公式如下：
2.1.6、算法的初始条件为
3、Breshenham算法扫描转换直线段：
3.1、Breshenham算法简介：
3.1.1、前序几步与前面两者的思想一样，不同的是在确定下一个点的纵坐标的值的时候，算法不同；
3.1.2、设点Q为斜线段与
直线的交点，
分别为点Q距上下平行线
距离。
可求出
的长度
3.1.3、推得
，且令
3.1.4、则有递推公式
也即：
3.1.5、得到纵坐标的递推求值为：
二、扫描转换圆弧
1、扫描转换生成圆
1.1、算法简介：
1.1.1、利用圆的八对称性；
1.1.2、利用重点算法扫描转换：
1.1.3、取判别数：
，其中
，即圆的隐函数在中点的函数值；
1.1.4、递推求下一个点的纵坐标值:
1.15、给定算法的初始条件如下：
上机实现及源代码：
实验中，在给定两个点之后，根据算法的思想扫描生成一条直线，二两个端点的给定可以通过捕获鼠标信息来获取：
当鼠标左键按下的时候，调用OnLButtonDown（）函数来获取直线段的起点，当释放鼠标左键的时候，调用OnLButtonUp（）函数来获取直线段的终点。
在扫描转换圆弧中，当鼠标左键按下的时候，调用OnLButtonDown（）函数来获取一个点，作为所要画的圆的圆心，当释放左键时，调用OnLButtonUp（）函数获取一个点，取两个点之间的的距离作为所要画的圆的半径R，调用switch语句实现不同算法画直线和圆。
voidCAmyGraphView:
:
OnDda（）
{
//TODO:
在此添加命令处理程序代码
m_ndrawtype=1;
}
OnMid（）
m_ndrawtype=2;
OnBresenham（）
m_ndrawtype=3;
voidCAmyGraphView:
OnLButtonDown（UINTnFlags,CPointpoint）
在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
m_start=point;
CView:
OnLButtonDown（nFlags,point）;
OnLButtonUp（UINTnFlags,CPointpoint）
m_end=point;
CDC*pDC=GetDC（）;
CPointP0,P1;
P0=m_start;
P1=m_end;
floatx（P0.x）,y（P0.y）;
floatdx,dy;
dx=P1.x-P0.x;
dy=P1.y-P0.y;
floatm;
m=dy/dx;
switch（m_ndrawtype）
{
//DDA算法，并且假定x0<
x1
case1:
if（abs（m）<
1）
for（x=P0.x;
x<
=P1.x;
x++）
if（P0.y<
P1.y）
{
pDC->
SetPixel（x,（int）（y+0.5）,RGB（255,0,0））;
Sleep
（1）;
}//0<
=m<
1
else
SetPixel（x,（int）（y-0.5）,RGB（255,0,0））;
}//-1<
y+=m;
}
if（abs（m）>
=1）
if（P0.y<
for（y=P0.y;
y<
=P1.y;
y++）
x=x+1/m;
pDC->
SetPixel（（int）（x+0.5）,y,RGB（255,0,0））;
Sleep
（1）;
else
for（y=P0.y;
y>
y--）
x=x-1/m;
TextOutW（P1.x,P1.y,_T（"
DDA算法"
））;
ReleaseDC（pDC）;
break;
//中点算法生成直线,假定x0<
x1,0<
m<
case2:
intE,NE,d;
d=dx-2*dy;
//初始化判别式d
E=-2*dy;
//取像素E时判别式的增量
NE=2*（dx-dy）;
//取像素NE时判别式的增量
SetPixel（x,y,RGB（0,255,0））;
while（x<
P1.x）
if（d>
0）
d+=E;
d+=NE;
y++;
}
x++;
中点算法"
//Bresenham算法,假定x0<
case3:
intp,twoDy,twoDyDx,xEND;
p=2*dy-dx;
twoDy=2*dy;
twoDyDx=2*（dy-dx）;
SetPixel（x,y,RGB（0,0,255））;
P1.x）
if（p<
p+=twoDy;
p+=twoDyDx;
y++;
Bresham算法"
//扫描转换圆
case4:
SetPixel（m_start.x,m_start.y,RGB（255,0,0））;
TextOutW（m_start.x,m_start.y,_T（"
圆心"
intX（0）,Y;
floatD;
intradius;
radius=sqrt（double（（P0.x-P1.x）*（P0.x-P1.x）+（P0.y-P1.y）*（P0.y-P1.y）））;
//根据鼠标捕获的两个点计算所要绘制的圆的半径,在头文件中定义math.h函数。
Y=radius;
D=5/4-radius;
SetPixel（X+P0.x,Y+P0.y,RGB（255,0,0））;
SetPixel（-X+P0.x,Y+P0.y,RGB（255,0,0））;
SetPixel（Y+P0.x,X+P0.y,RGB（0,255,0））;
SetPixel（Y+P0.x,-X+P0.y,RGB（0,255,0））;
SetPixel（-X+P0.x,-Y+P0.y,RGB（0,0,255））;
SetPixel（X+P0.x,-Y+P0.y,RGB（0,0,255））;
SetPixel（-Y+P0.x,X+P0.y,RGB（0,255,0））;
SetPixel（-Y+P0.x,-X+P0.y,RGB（0,255,0））;
//绘制八点并将绘制的点平移
while（Y>
X）//八分之一圆弧
if（D<
=0）
D+=2*X+3;
D+=2*（X-Y）+5;
Y--;
X++;
Sleep（15）;
（实验一扫描转化直线段）
（实验一中点算法扫描转换圆弧）
第二篇二维填充图元的生成
在第一篇中讨论了一维图元的生成，进而讨论二维图形在计算机中的生成算法，在实际生活中，大多数图形采用定点序列表示多边形，二顶点表示却不能直接用于在光栅系统中显示，所以就需要有从顶点表示转换到点阵表示的算法，这就叫扫描转换多边形。
较为常用的经典扫描转换多边形的算法有住店判断法、扫描线算法、边缘填充法以及递归算法（种子算法），此次试验主要选择递归算法来实现扫描转换多边形。
1、递归算法扫描转换多边形算法的思想简介：
将指定的颜色从种子点扩展到整个区域的过程，区域填充算法要求区域是连通的。
2、上机实现的操作思想：
在扫描填充一个多边形之前，首先需要给定该多边形的顶点表示，本程序的基本想法是，定义一个CPoint类的数组存储多边形顶点，s_point记录种子点，调用OnLButtonDblClk（UINTnFlags,CPointpoint）函数绘制出要填充的多边形。
确定数组中纵坐标最大和最小的点，然后从种子点出发向上向下填充多边形。
算法代码及示例如下：
#defineN12
public:
CPointpset[N],s_point,p0;
voidC区域填充View:
OnDraw（CDC*pDC）
C区域填充Doc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
if（!
pDoc）
return;
TextOut（20,20,_T（"
双击鼠标左键，出现需填充的多边形，点击相关功能菜单实现区域填充"
在此处为本机数据添加绘制代码
OnLButtonDblClk（UINTnFlags,CPointpoint）
CPennewpen（PS_SOLID,1,RGB（255,0,0））;
CPen*old=pDC->
SelectObject（&
newpen）;
pset[0]=CPoint（100,100）;
pset[1]=CPoint（200,80）;
pset[2]=CPoint（320,100）;
pset[3]=CPoint（250,250）;
pset[4]=CPoint（100,250）;
pset[5]=CPoint（150,200）;
pset[6]=CPoint（90,180）;
pset[7]=CPoint（150,150）;
pset[8]=CPoint（100,100）;
Polyline（pset,9）;
SelectObject（old）;
OnLButtonDblClk（nFlags,point）;
OnSeedfill（）
intfill=RGB（0,255,0）;
intboundary=RGB（255,0,0）;
s_point.x=200;
s_point.y=150;
//定义种子点
intx,y,pmin,pmax;
//求多边形的最大最小值
for（intm=1;
9;
m++）
for（intn=0;
n<
9-m;
n++）
if（pset[n].y<
pset[n+1].y）
{
p0=pset[n];
pset[n]=pset[n+1];
pset[n+1]=p0;
}
}//循环得到纵坐标最大和最小的点
pmax=pset[0].y,pmin=pset[8].y;
for（;
pmax+1;
y++）
intcurrent=pDC->
GetPixel（x,y）;
while（（current!
=boundary）&
&
（current!
=fill））
{
pDC->
SetPixel（x,y,fill）;
x++;
current=pDC->
//判断循环是否继续
}
x=s_point.x;
x--;
x--;
x=s_point.x;
x=s_point.x;
y=s_point.y-1;
pmin+1;
y--）
（实验二区域填充—种子扫描线算法）
第三篇二维直线段与多边形裁剪
在第一篇中已经提到，二维图形在现实之前都需要进行两个重要的处理步骤，其一是扫描转换，其二是裁剪。
当二维图形只能在某一可见窗口显示的时候，就需要对其进行裁剪。
现今最要的二位图形的裁剪算法有直线段的裁剪有Cohen-Sutherland算法、Nicholl-Lee-Nicholl算法、中点分割算法以及梁友栋-Barsky算法；
多边形裁剪的算法有Sutherland-Hodgman算法，Weiler-Atherton算法。
本实验将利用Cohen-Sutherland算法上机实现直线段裁剪。
一、直线段裁剪
1、Cohen-Sutherland算法的简介就不做叙述，可以参加文献一第六章。
2、上机实现操作的基本思想：
2.1、首先定义一个数组存储线段的起点和终点坐标，并定义裁剪窗口。
2.2、添加鼠标消息响应函数OnLButtonDblClk（）显示要裁剪的线段
2.3、编写“线段裁剪”菜单项，添加事件处理函数来实现直线段裁剪。
3、算法程序源代码及示例如下：
#defineLEFT1
#defineRIGHT2
#defineBOTTOM4
#defineTOP8
#defineXL100
#defineXR300
#defineYT100
#defineYB250
#defineN11
public:
CPointpset[N];
voidCCohenSutherland算法View:
CCohenSutherland算法Doc*pDoc=GetDocument（）;
Rectangle（CRect（XL,YT,XR,YB））;
//剪切窗口
pset[0]=CPoint（200,140）;
pset[1]=CPoint（200,200）;
pset[2]=CPoint（10,225）;
pset[3]=CPoint（350,225）;
pset[4]=CPoint（280,170）;
pset[5]=CPoint（150,10）;
pset[6]=CPoint（200,50）;
pset[7]=CPoint（120,150）;
pset[8]=CPoint（310,100）;
pset[9]=CPoint（350,280）;
双击鼠标左键，出现要剪切的线段"
OnLinecut（）
CPennewpen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,255））;
floatx,y;
inti;
intcode1,code2;
RedrawWindow（）;
//求两端点所在区号code
for（i=0;
i<
N;
i++,i++）
intc=0;
if（pset[i].x<
XL）c=c|LEFT;
//按位或"
|"
即做和运算
elseif（pset[i].x>
XR）c=c|RIGHT;
if（pset[i].y>
YB）c=c|BOTTOM;
elseif（pset[i].y<
YT）c=c|TOP;
code1=c;
c=0;
if（pset[i+1].x<
elseif（pset[i+1].x>
XR）c=c|RIGHT;
if（pset[i+1].y>
elseif（pset[i+1].y<
code2=c;
//线段与区域的相交情况
if（code1!
=0&
code2!
（code1&
code2）==0）//按位与"
"
非"
0"
时一定位于裁剪窗口外的某一侧,p2p3线段
{
if（（LEFT&
code1）!
=0）//线段与左边界相交
x=XL;
y=（float）pset[i].y+（pset[i+1].y-pset[i].y）*（XL-pset[i].x）/（pset[i+1].x-pset[i].x）;
elseif（（RIGHT&
=0）//线段与右边界相交
x=XR;
y=（float）pset[i].y+（pset[i+1].y-pset[i].y）*（XR-pset[i].x）/（pset[i+1].x-pset[i].x）;
elseif（（BOTTOM&
=0）//线段与下边界相交
y=YB;
x=（float）pset[i].x+（pset[i+1].x-pset[i].x）*（YB-pset[i].y）/（pset[i+1].y-pset[i
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