计算机图形学实验报告Word文档格式.docx

1、编程语言: C+IDE版本: Microsoft Visual C+ 6.0实验方法：使用MFC进行编程，参照实验指导书，一步一步操作，就可以基本完成整个实验的操作了。1、建立程序框架：创建MFC单文档应用程序2、添加绘图菜单项通过更改各个菜单选项属性，设置好ID号，并标明，如图所示3、在创建的View中添加个消息函数添加对应消息WM_CREAT的消息函数OnCreate（）函数添加对应鼠标消息的WM_LBUTTONDOWN的消息函数OnLButtonDown（）；添加对应鼠标消息的WM_MOUSEMOVE的消息函数OnMouseMove （）；添加对应鼠标消息的WM_RBUTTONDOWN的

2、消息函数OnRButtonDown（）；添加对应鼠标消息的WM_MOUSEWHEEL的消息函数OnMouseWheel（）；4、声明变量和函数5、添加各菜单项的消息映射函数主要添加的响应有，鼠标右键、鼠标右键、鼠标滑轮、鼠标移动、键盘按键响应。每个工程的建立大同小异，下面将不对工程的建立和设置进行描述和说明。主要讨论程序的算法和实现。具体的设置参见程序。基本图元一、实验内容本实验程序实现的主要函数及其说明关于绘制图形的算法的函数：void DDALine（CPoint start,CPoint end,long color）;/用DDA算法绘制直线void MiddleLine（CPoint

3、start, CPoint end,long color）;/用中点算法绘制直线void BresenhamLine（CPoint start, CPoint end,long color）;/用Bresenham算法绘制直线void Rectangle（CPoint start,CPoint end, long color）;/绘制多边形void BresenhamCircle（CPoint center,CPoint t,long color）;/ 用Bresenham算法绘制圆void MiddleCircle（CPoint center,CPoint t,long color）;/用中

4、点算法绘制圆void MiddleEllipse（CPoint start,CPoint end, long color）;/用中点算法绘制椭圆二、程序设计说明及源代码:1、绘制直线的算法1）、DDA算法解：这个算法代码是直接抄写实验书上面的呀，算法比较明显，通过计算x方向和y方向的增量依次画出各个点，而这个代码也写得比较精炼step的应用大大减少代码量。代码如下：void CExercise1View:DDALine（CPoint start, CPoint end,long color） CClientDC dc（this）; dc.SetPixel（start.x,start.y,col

5、or）; dc.SetPixel（end.x,end.y,color）;/dx和dy分别是x方向和y方向的增量 int dx=end.x-start.x, dy=end.y-start.y, steps,k; float xIncrement,yIncrement,x=start.x,y=start.y;/选择增量大的方向作为每次前进的方向 if（fabs（dx）fabs（dy） steps = fabs（dx）; else steps = fabs（dy）;/计算每个方向的前进增量 xIncrement = float（dx）/float（steps）; yIncrement = float

6、（dy）/float（steps）; dc.SetPixel（int）（x+0.5）,（int）（y+0.5）,color）; for（k=0;kend.x） TempPoint=start;start=end;end=TempPoint; int a,b,d1,d2,d,x,y,flag=0,temp; if（fabs（start.x-end.x）fabs（start.y-end.y） flag=1; x=start.x; y=start.y; dc.SetPixel（x,y,color）; a=start.y-end.y; b=end.x-start.x; if（start.yend.y）

7、 b=-b; if（flag=0） temp=a;a=b;b=temp; d=2*a+b; d1=2*a;d2=2*（a+b）; if（start.y=end.y） if（flag=1） while（xend.x） if（d0） x+;y+;d+=d2; else x+;d+=d1; dc.SetPixel（x,y,color）; else while（y0） y+;x+; else y+; elseend.x）y-; while（yend.y） 0） y-; else y-;3）、Bresenham算法这个算法参照实验指导书只考虑斜率在的情况，进行扩展，其实很简单，只要将x和y的位置交换下就

8、可以了，再根据x和y的前进方向进行设置就可以了，程序很容易写完。BresenhamLine（CPoint start, CPoint end,long color） int dx=fabs（end.x-start.x）,dy=fabs（end.y-start.y）; int d,twoDy,twoDyMinusDx; int x,y,t=1,count;end.y） t=-1;y=start.y; if（dx=dy） d=2*dy-dx; twoDy=2*dy,twoDyMinusDx=2*（dy-dx）; while（x x+; if（d0） d+=twoDy; else y+=t;d+=t

9、woDyMinusDx; dc.SetPixel（x,y,color）; else d=2*dx-dy; twoDy=2*dx,twoDyMinusDx=2*（dx-dy）; count=0; while（countdy） count+; y+=t; else x+;2、多边形绘制1）、三角形三角形画法很简单只是用鼠标点三个点，然后将三个点连线就可以了。这个难点在于交与方面和实现橡皮筋功能方面。2）、矩形矩形的画法也比教简单，只是选择两个点（XA,YA）,（XB,XY），然后组合后画出对应的4条线段就可以了。3）、多边形通过鼠标点击的点依次画出各个点间的连线就可以了，最后结束的时候只要点击鼠标

10、右键就可以了。3、圆的绘制算法1）、中点算法这个算法的原理和直线的中点算法原理一样，代码完全参照课本给的程序，修改下就可以使用了，也结合了实验指导书的例程。MiddleCircle（CPoint center, CPoint t, long color） CPoint temp; float radius=sqrt（center.x-t.x）*（center.x-t.x） + （center.y-t.y）*（center.y-t.y）; int p=1-（int）radius; temp.x=（int）radius; temp.y=0; circlePlotPoint（center,temp,

11、color）; while（temp.ytemp.x） temp.y+; if（p0） p+=2*temp.y+3; else temp.x-;p+=2*（temp.y-temp.x）+5; circlePlotPoint（center,temp,color）;2）、Bresenham算法也是参照书上的例程，修改下，对这个算法的理解还不是很深刻。BresenhamCircle（CPoint center, CPoint t, long color） int R=（int）sqrt（center.x-t.x）*（center.x-t.x） + （center.y-t.y）*（center.y-t

12、.y）; int d=3-2*R; temp.x=0; temp.y=R; while（temp.xtemp.y） if（d0） d = d + 4*temp.x + 6; else d = d + 4*（temp.x-temp.y） +10; temp.y-; temp.x+; if（temp.x=temp.y） circlePlotPoint（center,temp,color）;4、椭圆绘制算法首先将椭圆分成两个区域，以切线斜率为-1作为分界。由及算出分界点，初值为，从（0，b）开始画到（x，y）到（a，0）切线斜率当，当代码如下:MiddleEllipse（CPoint start,

13、CPoint end, long color） CPoint t,k; temp=start; int a=fabs（start.x-end.x）,b=fabs（start.y-end.y）; if（a=0 | b=0） return; int aa=a*a,bb=b*b; k.x=（int）（float）aa/sqrt（float）（aa+bb）+0.5）; k.y=（int）（float）aa/sqrt（float）（aa+bb）+0.5）; t.x=0; t.y=b; int d=4*（bb-aa*b）+aa; ellipsePlotPoint（temp,t,color）; while（

14、t.x0） if（d=0） d += 4*aa*（3-2*t.y）; else d += 4*（2*bb*（t.x+1） + aa*（3-2*t.y）; t.x+; t.y-;区域填充void LineFill（）;/用扫描线算法填充多边形void SideNotFill（）;/用边取反算法填充多边形void SeedFill（CPoint temp）; /用种子填充算法填充区域void LineSeedFill（CPoint seed）; /用扫描线种子填充算法填充区域1、多边形填充算法1）、扫描线填充算法用到的数据结构：桶ET和边的活性边表AEL算法的描述如下：for（y=ymin;iNo

15、deCount; memset（pdoc-PolygonNodeJudge,0,100*sizeof（pdoc-PolygonNodeJudge0）; moreLeft=pdoc-PolygonNode0.x;/判断第0个点是内点还是外点if（pdoc-PolygonNoden-1.ypdoc-PolygonNode0.y & pdoc-PolygonNode1.yPolygonNoden-1.yPolygonNode0.y） pdoc-PolygonNodeJudge0=1;/判断最后一个点是内点还是外点 if（pdoc-PolygonNode0.yPolygonNoden-1.y &Pol

16、ygonNoden-2.yPolygonNode0.yPolygonNoden-1.y） PolygonNodeJudgen-1=1;/对其他点进行判断是内点还是外点 for（i=1;n-1;i+） if（pdoc-PolygonNodei-1.yPolygonNodei.y &PolygonNodei+1.yPolygonNodei.y ） |PolygonNodei-1.yPolygonNodei.y） pdoc-PolygonNodeJudgei=1;/找出多边形中“最右”的那个点的y值i+） if（pdoc-PolygonNodei.x moreLeft） moreLeft=pdoc-

17、PolygonNodei.x; moreLeft=moreLeft+10m_rect.right?m_rect.right:moreLeft+10; if（pdoc-PolygonNode0.y != pdoc-PolygonNodepdoc-NodeCount-1.y）LineDDA2（pdoc-PolygonNodeJudge0,pdoc-PolygonNode0,pdoc-NodeCount-1,pdoc-PenColor）;PolygonNodei.y !PolygonNodei-1.y）PolygonNodeJudgei,pdoc-PolygonNodei,pdoc-PolygonN

18、odei-1,pdoc-2、区域填充算法1）、扫描线种子填充算法扫描线种子填充算法的基本思想是：从给定的种子开始，填充当前扫描线上种子点所在的区间，然后确定与这一区间相邻的上下两条扫描线上需要填充的区间，从这些区间上各取一个点并依次保存下来，作为下次填充的种子点，反复进行，到填充完这个区间为止。这个算法是参考课本的扫描线种子填充算法，经过补充和修改而成的。核心代码如下：LineSeedFill（CPoint seed） CPoint stack1024,t; long slen=0,savex,xright,xleft,flag; unsigned long color=dc.GetPixel（seed）;/如果填充的区域的颜色与要填充的颜色一样，则要退出 if（color = pdoc-FillColor） return; stackslen+=seed; /将种子放进栈中 w