实验一计算机图形学

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实验一计算机图形学

西北农林科技大学实习报告

课程：计算机图形学学院：理学院专业班级：信计121 姓名：张晶晶学号：2012014276 日期：2014/11/29 实验一基本图形元素生成算法

一．实验目的

1)熟练掌握基本图形元素生成算法（DDA算法和中点Bresenham算法）；

2)对高级语言的图形模式的设定有比较详细的了解；

二．实验步骤

1)实验使用Bresenham算法和DDA算法；

2)画出程序流程图；

3)编写程序的源程序；

4)编辑源程序并进行调试；

5)运行源程序并保存运行结果。

三．实验内容

学生自己选定一种基本图形(直线段),编写生成该基本图形的源程序,并能在计算机上编译运行,画出正确的图形。

1. 原理简介

DDA算法略。

Bresenham算法是计算机图形学领域使用最广泛的直线扫描转换方法。

其原理是：过各行、各列像素中心构造一组虚拟网格线,按直线从起点到终点的顺序计算直线各垂直网格线的交点,然后确定该列像素中与此交点最近的像素。该算法的优点在于可以采用增量计算,使得对于每一列,只要检查一个误差项的符号,就可以确定该列所求的像素。

如果令d0=0, d=d+k (k为直线斜率,假设k＜1,当d≥1时,减1) 保证d在0、1之间；当d＞0.5, (X0,Y0)→(X0+1,Y0+1) ；d＜0.5, (X0,Y0)→(X0+1,Y0)。

具体步骤：

下面是0?k?1的时候的算法,其他时候类似

(1) 输入直线的两个端点P0(x0,y0)和P1(x1,y1)

(2)计算初始值?x,?y,e???x,x?x0,y?y0

(3)绘制点(x,y)

(4)e更新为e?2?y。判断e的符号,若e?0,则(x,y)更新为(x?1,y?1),同时将e更新为

e?2?x；否则(x,y)更新为(x?1,y)

(5)当直线没画完时,重复步骤(3)和(4),否则结束流程图为：

2.图形描述：

分别画出(0，0)到（800,500)的直线段 >> MidBresenhamline(0，0,800,500)

>>DDA(0,0,800,500,'r') 结果如下图所示：

内容需要下载文档才能查看

3.程序的源程序：

%中点Bresenham算法

function MidBresenhamline( x0,y0,x1,y1 ) if (x0>x1)

x=x1;x1=x0;x0=x;

y=y1;y1=y0;y0=y;

end

dx=x1-x0;

dy=y1-y0;

d=dx-2*dy;

x=x0;y=y0;

UpIncre=2*dx-2*dy;DownIncre=-2*dy; while (x<=x1)

plot(x,y,'*');

hold on;

x=x+1;

y=y+1;

if (d<0)

y=y+1;

d=UpIncre+d;

else

x=x+1;

d=DownIncre+d;

end

hold on;

xlabel('xÖá');%横坐标显示x轴

ylabel('yÖá');%纵坐标显示y轴

title('ÖÐµãBresenhamËã·¨'); %标题为中点Bresenham算法

end

%DDA算法画直线

function DDA(x1,y1,x2,y2,color)

length =abs(x2-x1);

if abs(y2-y1)>length

length=abs(y2-y1);

end

dx=(x2-x1)/length;

dy=(y2-y1)/length;

x=x1+0.5*sign(dx);

y=y1+0.5*sign(dy);

hold on

for i=1:length

plot(round(x),round(y),'Color',color)

x=x+dx;

y=y+dy;

end

xlabel('xÖá'); %横坐标显示x轴

ylabel('yÖá'); %纵坐标显示y轴

title('DDAËã·¨'); %标题为DDAm算法

hold off

end

四实验总结

本实验中编写的中点Bresenham算法只适用斜率在0，1之间的线段，其他的情况也可以写出算法，在此没作深入讨论。

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