计算机图形学实验报告.docx
《计算机图形学实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机图形学实验报告.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机图形学实验报告
计算机图形学实验报告
计算机图形学实验报告
姓名：
学号：
班级：
专业：
计算机科学与技术
完成日期：
2017.1.3
实验一OpenGL图形编程
1.实验目的
（1）点的绘制
（2）直线的绘制
（3）多边形面的绘制
2.实验内容
点的绘制
glBegin（GL_POINTS）；
glVertex3f（0.0f,0.0f,0.0f）;
glVertex3f（10.0f,0.0f,0.0f）;
glEnd（）；
点的属性（大小）
voidglPointSize（GLfloatsize）；
直线的绘制模式
GL_LINES
GL_LINE_STRIP
GL_LINE_LOOP
直线的属性
线宽
voidglLineWidth（GLfloatwidth）
线型
glEnable（GL_LINE_STIPPLE）；
glLineStipple（GLintfactor，GLushortpattern）；
三角形面的绘制
GL_TRIANGLES
GL_TRIANGLE_STRIP
GL_TRIANGLE_FAN
四边形面的绘制
GL_QUADS
GL_QUADS_STRIP
多边形面的绘制（GL_POLYGON）
多边形面的绘制规则
所有多边形都必须是平面的。
多边形的边缘决不能相交，而且多边形必须是凸的。
解决：
对于非凸多边形，可以把它分割成几个凸多边形（通常是三角形），再将它绘制出来。
3.实验代码与实验结果
（1）画矩形
#include
voidInitial（void）{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,200.0,0.0,150.0）;
}
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glRectf（50.0f,100.0f,150.0f,50.0f）;
glFlush（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,300）;
glutInitWindowPosition（100,120）;
glutCreateWindow（"矩形"）;
glutDisplayFunc（Display）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
（2）画点
glPointSize（3）;
glBegin（GL_POINTS）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glVertex2i（10,140）;
glVertex2i（100,75）;
glVertex2i（190,10）;
glEnd（）;
（3）画直线
glPointSize（3）;
glBegin（GL_LINE_LOOP）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glVertex2i（20,10）;
glVertex2i（60,50）;
glVertex2i（20,50）;
glVertex2i（60,10）;
glVertex2i（40,70）;
glEnd（）;
（4）画等边三角形
glPointSize（3）;
glBegin（GL_TRIANGLES）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glVertex2i（20,10）;
glVertex2i（60,10）;
glVertex2f（40.0,44.64）;
glEnd（）;
实验二直线绘制实验
1.实验目的和实验内容
（1）掌握数值微分算法编程绘制直线
（2）掌握中点画线算法编程绘制直线
（3）掌握Bresenham算法编程绘制直线
2.实验代码和实验结果
（1）掌握数值微分算法编程绘制直线
#include
#include
voidInitial（void）{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,200.0,0.0,150.0）;
}
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glPointSize（3）;
intdx,dy,epsl,k;
floatx,y,xIncre,yIncre;
intx0=10;
inty0=10;
intx1=20;
inty1=80;
dx=x1-x0;
dy=y1-y0;
x=x0;
y=y0;
if（abs（dx）>abs（dy））
epsl=abs（dx）;
else
epsl=abs（dy）;
xIncre=（float）dx/（float）epsl;
yIncre=（float）dy/（float）epsl;
for（k=0;k<=epsl;k++）{
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2i（int（x+0.5）,（int）（y+0.5））;
glEnd（）;
x+=xIncre;
y+=yIncre;
}
glFlush（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,300）;
glutInitWindowPosition（100,120）;
glutCreateWindow（"矩形"）;
glutDisplayFunc（Display）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
（2）掌握中点画线算法编程绘制直线
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glPointSize（3）;
intdx,dy,d,UpIncre,DownIncre,x,y;
intx0=10;
inty0=10;
intx1=80;
inty1=20;
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;
d=dx-2*dy;
UpIncre=2*dx-2*dy;
DownIncre=-2*dy;
while（x<=x1）{
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2f（x,y）;
glEnd（）;
x++;
if（d<0）{
y++;
d+=UpIncre;
}
else
d+=DownIncre;
}
glFlush（）;
}
（3）掌握Bresenham算法编程绘制直线
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glPointSize（3）;
intx,y,dx,dy,e;
intx0=10;
inty0=10;
intx1=80;
inty1=20;
dx=x1-x0;
dy=y1-y0;
e=-dx;x=x0;y=y0;
while（x<=x1）{
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2f（x,y）;
glEnd（）;
x++;
e=e+2*dy;
if（e>0）{
y++;
e=e-2*dx;
}
}
glFlush（）;
}
实验三圆绘制实验
1.实验目的和实验内容
（1）实现八分法画圆程序
（2）实现Bresenham算法绘制圆
（3）实现中点Bresenham算法绘制椭圆
2.实验代码实验结果
（1）实现八分法画圆程序
#include
#include
voidInitial（void）{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,200.0,0.0,150.0）;
}
voidputpixel（intx,inty）{
x+=20;
y+=20;
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2i（x,y）;
glEnd（）;
}
voidCirclePoint（intx,inty）{
putpixel（x,y）;
putpixel（y,x）;
putpixel（-y,x）;
putpixel（-x,y）;
putpixel（-x,-y）;
putpixel（-y,-x）;
putpixel（y,-x）;
putpixel（x,-y）;
}
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glPointSize（3）;
CirclePoint（5,2）;
glFlush（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,300）;
glutInitWindowPosition（100,120）;
glutCreateWindow（"矩形"）;
glutDisplayFunc（Display）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
（2）实现Bresenham算法绘制圆
#include
#include
voidInitial（void）{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,200.0,0.0,150.0）;
}
voidputpixel（intx,inty）{
x+=75;
y+=75;
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2i（x,y）;
glEnd（）;
}
voidCirclePoint（intx,inty）{
putpixel（x,y）;
putpixel（y,x）;
putpixel（-y,x）;
putpixel（-x,y）;
putpixel（-x,-y）;
putpixel（-y,-x）;
putpixel（y,-x）;
putpixel（x,-y）;
}
voidMidBressenhamCircle（intr）{
intx,y,d;
x=0;y=r;d=1-r;
while（x<=y）{
CirclePoint（x,y）;
if（d<0）
d+=x*x+3;
else{
d+=2*（x-y）+5;
y--;
}
x++;
}
}
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glPointSize（3）;
MidBressenhamCircle（50）;
glFlush（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,300）;
glutInitWindowPosition（100,120）;
glutCreateWindow（"矩形"）;
glutDisplayFunc（Display）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
（3）实现中点Bresenham算法绘制椭圆
#include
#include
voidInitial（void）{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,200.0,0.0,150.0）;
}
voidputpixel（intx,inty）{
x+=100;
y+=75;
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2i（x,y）;
glEnd（）;
}
voidMidBressenhamElipse（inta,intb）{
intx,y;
floatd1,d2;
x=0;y=b;
d1=b*b+a*a*（-b+0.25）;
putpixel（x,y）;
putpixel（-x,-y）;
putpixel（-x,y）;
putpixel（x,-y）;
while（b*b*（x+1）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（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）;
}
}
voidDisplay（void）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glPointSize（3）;
MidBressenhamElipse（80,60）;
glFlush（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,300）;
glutInitWindowPosition（100,120）;
glutCreateWindow（"矩形"）;
glutDisplayFunc（Display）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
实验四填充算法实验
1.实验目的
（1）掌握用扫描线种子填充法
（2）实现扫描线种子填充算法填充任一多边形区域的程序
2.实验内容
（1）堆栈库
#include//实现了堆栈操作
structPoint
{
GLintx;
GLinty;
};
std:
:
stackstk;
structPointpoint1;
stk.pop（point1）;//pop从栈中弹出最上面的元素并取得它
stk.push（point1）;//压入一个元素
stk.empty（）;//判空
point1=stk.top（）;//取得栈最上面元素，但不弹出，仍在栈中
（2）获取像素颜色
typedeffloatColor[3];
Colorc;
glReadPixels（cur_point.x,cur_point.y,1,1,GL_RGB,GL_FLOAT,c）;//
3.实验代码和实验结果
#include
#include
#include
#include
#include
#include
typedeffloatColor[3];
structPoint
{
GLintx;
GLinty;
};
std:
:
stackstk;
voidinit（void）
{
glClearColor（1.0,1.0,1.0,0.0）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,400.0,0.0,400.0）;
}
//种子像素坐标
voidsetPixel（Pointcur_point）
{
glBegin（GL_POINTS）;
glVertex2i（cur_point.x,cur_point.y）;
glEnd（）;
glFlush（）;
}
voidgetPixel（Pointcur_point,Colorc）
{
glReadPixels（cur_point.x,cur_point.y,1,1,GL_RGB,GL_FLOAT,c）;
}
boolrgbColorEqual（Colorc1,Colorc2）
{
if（（abs（c1[0]-c2[0]）>0.001）||（abs（c1[1]-c2[1]）>0.001）||（abs（c1[2]-c2[2]）>0.001））
return0;
else
return1;
}
intFillLineRegion（Pointcur_point,ColorfillColor,ColorborderColor,intdirection）
{
intcount=0;
ColorinteriorColor;
glColor3f（fillColor[0],fillColor[1],fillColor[2]）;
getPixel（cur_point,interiorColor）;
while（!
（rgbColorEqual（interiorColor,borderColor））&&!
（rgbColorEqual（interiorColor,fillColor）））
{
setPixel（cur_point）;
if（direction==0）
cur_point.x++;
else
cur_point.x--;
getPixel（cur_point,interiorColor）;
count++;
}
returncount;
}
intisPixelValid（Pointcur_point,ColorfillColor,ColorborderColor）
{
ColorinteriorColor;
getPixel（cur_point,interiorColor）;
if（!
（rgbColorEqual（interiorColor,borderColor））&&!
（rgbColorEqual（interiorColor,fillColor）））
return1;
else
return0;
}
voidSearchLineNewSeed（intxLeft,intxRight,inty,ColorfillColor,ColorborderColor）
{
intxt=xLeft;
intseed_left=-1;
Pointtemp_point;
Pointseed_point;
while（xt<=xRight）{
seed_left=-1;
temp_point.x=xt;
temp_point.y=y;
while（xt<=xRight）{
if（isPixelValid（temp_point,fillColor,borderColor））{
seed_left=temp_point.x;
break;
}
else{
xt++;
temp_point.x=xt;
}
}
while（xt<=xRight）{
if（isPixelValid（temp_point,fillColor,borderColor））{
xt++;
temp_point.x=xt;
}
else{
break;
}
}
if（seed_left!
=-1）{
seed_point.x=seed_left;
seed_point.y=y;
stk.push（seed_point）;
}
}
}
voidscanLine（Pointcur_point,ColorfillColor,ColorborderCo
升级会员 