计算机图形学Bresenham完整算法画直线椭圆和圆.docx
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计算机图形学Bresenham完整算法画直线椭圆和圆
计算机图形学--Bresenham完整算法-画直线、椭圆和圆
#include
#include
#include"stdio.h"
intm_PointNumber=0;//动画时绘制点的数目
intm_DrawMode=1;//绘制模式1DDA算法画直线
//2中点Bresenham算法画直线
//3改进Bresenham算法画直线
//4八分法绘制圆
//5四分法绘制椭圆
//绘制坐标线
voidDrawCordinateLine（void）
{
inti=-250;
//坐标线为黑色
glColor3f（0.0f,0.0f,0.0f）;
glBegin（GL_LINES）;
for（i=-250;i<=250;i=i+10）
{
glVertex2f（（float）（i）,-250.0f）;
glVertex2f（（float）（i）,250.0f）;
glVertex2f（-250.0f,（float）（i））;
glVertex2f（250.0f,（float）（i））;
}
glEnd（）;
}
//绘制一个点，这里用一个正方形表示一个点
voidputpixel（GLsizeix,GLsizeiy）
{
glRectf（10*x,10*y,10*x+10,10*y+10）;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////
//DDA画线算法//
////
////
////
///////////////////////////////////////////////////////////////////
voidDDACreateLine（GLsizeix0,GLsizeiy0,GLsizeix1,GLsizeiy1,GLsizeinum）
{
//设置颜色
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
//对画线动画进行控制
if（num==1）
printf（"DDA画线算法：
各点坐标\n"）;
elseif（num==0）
return;
//画线算法的实现
GLsizeidx,dy,epsl,k;
GLfloatx,y,xIncre,yIncre;
dx=x1-x0;
dy=y1-y0;
x=x0;
y=y0;
if（abs（dx）>abs（dy））epsl=abs（dx）;
elseepsl=abs（dy）;
xIncre=（float）dx/epsl;
yIncre=（float）dy/epsl;
for（k=0;k<=epsl;k++）{
putpixel（（int）（x+0.5）,（int）（y+0.5））;
if（k>=num-1）{
printf（"x=%f,y=%f,取整后x=%d,y=%d\n",x,y,（int）（x+0.5）,（int）（y+0.5））;
break;
}
x+=xIncre;
y+=yIncre;
if（x>=25||y>=25）break;
}
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////
//中点Bresenham算法画直线（0<=k<=1）//
////
////
////
///////////////////////////////////////////////////////////////////
voidBresenhamLine（GLsizeix0,GLsizeiy0,GLsizeix1,GLsizeiy1,GLsizeinum）
{
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
if（num==1）
printf（"中点Bresenham算法画直线各点坐标及判别式的值\n"）;
elseif（num==0）
return;
//画线算法的实现
GLsizeip=0;
GLfloatUpIncre,DownIncre,x,y,d,k,dx,dy;
if（x0>x1）{
x=x1;x1=x0;x0=x;
y=y1;y1=y0;y0=y;
}
x=x0;y=y0;
dx=x1-x0;dy=y1-y0;
k=dy/dx;
if（k>=0&&k<=1）{
d=dx-2*dy;
UpIncre=2*dx-2*dy;
DownIncre=-2*dy;
while（x<=x1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
x++;
if（d<0）{
y++;
d+=UpIncre;
}
elsed+=DownIncre;
}
}
if（k>1）{
d=dy-2*dx;
UpIncre=2*dy-2*dx;
DownIncre=-2*dx;
while（y<=y1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
y++;
if（d<0）{
x++;
d+=UpIncre;
}
elsed+=DownIncre;
}
}
if（k<0&&k>=-1）{
d=dx-2*dy;
UpIncre=-2*dy;
DownIncre=-2*dx-2*dy;
while（x<=x1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
x++;
if（d>0）{
y--;
d+=DownIncre;
}
elsed+=UpIncre;
}
}
if（k<-1）{
d=-dy-2*dx;
UpIncre=-2*dx-2*dy;
DownIncre=-2*dx;
while（y>=y1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
y--;
if（d<0）{
x++;
d+=UpIncre;
}
elsed+=DownIncre;
}
}
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////
//改进的Bresenham算法画直线（0<=k<=1）//
////
//x1,y1终点坐标//
////
///////////////////////////////////////////////////////////////////
voidBresenham2Line（GLsizeix0,GLsizeiy0,GLsizeix1,GLsizeiy1,GLsizeinum）
{
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
GLsizeix,y,dx,dy,e,k;
if（num==1）
printf（"改进的Bresenham算法画直线各点坐标及判别式的值\n"）;
elseif（num==0）
return;
//画线算法的实现
GLsizeip=0;
if（x0>x1）{
x=x1;x1=x0;x0=x;
y=y1;y1=y0;y0=y;
}
dx=x1-x0;dy=y1-y0;
k=dy/dx;
if（k>=0&&k<=1）{
e=-dx;x=x0;y=y0;
while（x<=x1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
x++;
e=e+2*dy;
if（e>0）{
y++;
e=e-2*dx;
}
}
}
if（k>1）{
e=-dy;x=x0;y=y0;
while（y<=y1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
y++;
e=e+2*dx;
if（e>0）{
x++;
e=e-2*dy;
}
}
}
if（k<0&&k>=-1）{
e=-dx;x=x0;y=y0;
while（x<=x1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
x++;
e=e+2*dy;
if（e<0）{
y--;
e=e+2*dx;
}
}
}
if（k<-1）{
e=-dy;x=x0;y=y0;
while（y>=y1）{
putpixel（x,y）;
if（p>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d\n",x,y）;
break;
}
p++;
y--;
e=e-2*dx;
if（e<0）{
x++;
e=e-2*dy;
}
}
}
}
/////////////////////////////////////////////////////////
//Bresenham算法画圆//
////
////
////
/////////////////////////////////////////////////////////
voidCirclePoint（GLsizeix,GLsizeiy）
{putpixel（x,y）;
putpixel（x,-y）;
putpixel（y,-x）;
putpixel（-y,-x）;
putpixel（-x,-y）;
putpixel（-x,y）;
putpixel（-y,x）;
putpixel（y,x）;
}
voidBresenhamCircle（GLsizeix,GLsizeiy,GLsizeiR,GLsizeinum）
{
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
GLsizeid;
x=0;y=R;d=1-R;
if（num==1）
printf（"Bresenham算法画圆：
各点坐标及判别式的值\n"）;
elseif（num==0）
return;
while（x<=y）{
CirclePoint（x,y）;
if（x>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d,d=%d\n",x,y,d）;
break;
}
if（d<0）d+=2*x+3;
else{
d+=2*（x-y）+5;
y--;
}
x++;
}
}
voidBresenham2Circle（GLsizeia,GLsizeib,GLsizeinum）
{
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
if（num==1）
printf（"Bresenham算法画椭圆：
各点坐标及判别式的值\n"）;
elseif（num==0）
return;
GLsizeix,y;
floatd1,d2;
x=0;y=b;
d1=b*b+a*a*（-b+0.5）;
putpixel（x,y）;putpixel（-x,-y）;
putpixel（-x,y）;putpixel（x,-y）;
while（b*b*（x+1）if（x>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d,d1=%d\n",x,y,d1）;
break;
}
if（d1<=0）{
d1+=b*b*（2*x+3）;
x++;
}
else{
d1+=b*b*（2*x+3）+a*a*（-2*y+2）;
x++;y--;
}
putpixel（x,y）;putpixel（-x,-y）;
putpixel（-x,y）;putpixel（x,-y）;
}//while上半部分
d2=b*b*（x+0.5）*（x+0.5）+a*a*（y-1）*（y-1）-a*a*b*b;
while（y>0）{
if（x>=num-1）{
printf（"x=%d,y=%d,d2=%d\n",x,y,d2）;
break;
}
if（d2<=0）{
d2+=b*b*（2*x+2）+a*a*（-2*y+3）;
x++;y--;
}
else{
d2+=a*a*（-2*y+3）;
y--;
}
putpixel（x,y）;putpixel（-x,-y）;
putpixel（-x,y）;putpixel（x,-y）;
}
}
//初始化窗口
voidInitial（void）
{
//设置窗口颜色为蓝色
glClearColor（0.0f,0.0f,1.0f,1.0f）;
}
//窗口大小改变时调用的登记函数
voidChangeSize（GLsizeiw,GLsizeih）
{
if（h==0）h=1;
//设置视区尺寸
glViewport（0,0,w,h）;
//重置坐标系统
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
//建立修剪空间的范围
if（w<=h）
glOrtho（-250.0f,250.0f,-250.0f,250.0f*h/w,1.0,-1.0）;
else
glOrtho（-250.0f,250.0f*w/h,-250.0f,250.0f,1.0,-1.0）;
}
//在窗口中绘制图形
voidReDraw（void）
{
//用当前背景色填充窗口
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
//画出坐标线
DrawCordinateLine（）;
switch（m_DrawMode）
{
case1:
DDACreateLine（0,0,20,15,m_PointNumber）;
break;
case2:
BresenhamLine（0,0,-20,15,m_PointNumber）;
break;
case3:
Bresenham2Line（1,1,8,6,m_PointNumber）;
break;
case4:
BresenhamCircle（0,0,20,m_PointNumber）;
break;
case5:
Bresenham2Circle（10,8,m_PointNumber）;
default:
break;
}
glFlush（）;
}
//设置时间回调函数
voidTimerFunc（intvalue）
{
if（m_PointNumber==0）
value=1;
m_PointNumber=value;
glutPostRedisplay（）;
glutTimerFunc（500,TimerFunc,value+1）;
}
//设置键盘回调函数
voidKeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）
{
if（key=='1'）m_DrawMode=1;
if（key=='2'）m_DrawMode=2;
if（key=='3'）m_DrawMode=3;
if（key=='4'）m_DrawMode=4;
if（key=='5'）m_DrawMode=5;
m_PointNumber=0;
glutPostRedisplay（）;
}
//voidmain（void）
intmain（intargc,char*argv[]）
{
glutInit（&argc,argv）;
//初始化GLUT库OpenGL窗口的显示模式
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（600,600）;
glutInitWindowPosition（100,100）;
glutCreateWindow（"基本图元绘制程序）;
glutDisplayFunc（ReDraw）;
glutReshapeFunc（ChangeSize）;
glutKeyboardFunc（Keyboard）;//键盘响应回调函数
glutTimerFunc（500,TimerFunc,1）;
//窗口初始化
Initial（）;
glutMainLoop（）;//启动事件处理循环
return0;
}
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