实验一 计算机图形学
上传者：齐立哲|上传时间：2015-04-24|密次下载
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：
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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
end
hold on;
xlabel('xÖá');%横坐标显示x轴
ylabel('yÖá');%纵坐标显示y轴
title('ÖеãBresenhamËã·¨'); %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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