计算机图形学实验报告.docx

计算机图形学实验报告 学校： 合肥工业大学 姓名： 学号： 班级： 实验二：直线的生成实验目的和要求理解直线生成的原理；掌握典型直线生成算法；掌握步处理、分析实验数据的能力；编程实现DDA算法、Bresenham中点算法；对于给定起点和终点的直线，分别调用DDA算法和Bresenham中点算法进行批量绘制，并记录两种算法的绘制时间；利用excel等数据分析软件，将试验结果编制成表格，并绘制折线图比较两种算法的性能。实验环境和工具 开发环境：Visual C+ 6.0 实验平台：Experiment_Frame_One（自制平台）实验结果程序代码：void CExperiment_Frame_OneView:DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1)/-实现DDA算法-/int dx,dy,epsl,k;float x,y,xIncre,yIncre;dx=X1-X0;dy=Y1-Y0;x = X0;y = Y0;if(abs(dx)abs(dy) /max分两种情况，|1/espl|=1epsl=abs(dx);elseepsl=abs(dy);xIncre=(float)dx/(float)epsl;yIncre=(float)dy/(float)epsl;for(k=0;k=epsl;k+)DrawPixel(int (x+0.5),(int)(y+0.5); /光栅化+0.5后四舍五入x+=xIncre;y+=yIncre;void CExperiment_Frame_OneView:Mid_Bresenham(int X0, int Y0, int X1, int Y1)/-请实现Mid_Bresenham算法-/*int x,y,dx,dy,e;dx=X1-X0;dy=Y1-Y0;e=-dx;x=X0;y=Y0;while(x0)y+;e-=2*dx;*/ int dx,dy,d,UpIncre,DownIncre,x,y; /只考虑0k X1) /判断正负x=X1;X1=X0;X0=x;y=Y1;Y1=Y0;Y0=y;dx=X1-X0; dy=Y1-Y0;d=dx-2*dy; /d=yi+0.5-k(xi+1)-b;d=dx-2*dy;x=X0; y=Y0; UpIncre=2*dx-2*dy;DownIncre=-2*dy;while(x = X1) /若d=0DrawPixel(x,y);x+;if(d 0)y+;d+=UpIncre;elsed+=DownIncre;运行结果:DDA算法演示：中点BreshenHam算法演示：运行结果分析DDA算法:优点：与基本算法相比，在扫描过程中减少了浮点运算，提高了效率。缺点：由于x与xd，y与yd必须用浮点来表示，且每一步都要进行四舍五入取整，不利于硬件实现，故效率有待提高。Bresenham算法:Bresenham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 实验二：多边形扫描转换算法实验目的和要求理解多边形扫描转换的原理；掌握典型多边形扫描转换算法；掌握步处理、分析实验数据的能力； 编程实现基本X-扫描线转换算法（必做）；编程实现有效边表转换算法（选做）实验环境和工具 开发环境：Visual C+ 6.0 实验平台：Polygon_Conversion（自制平台）实验结果程序代码:Void CPolygon_ConversionView:X_Scan_Line_Conersion(int Vertices2, int VertexNum)if(VertexNum3)return;vector cross;int i,j,yscan,ymin,ymax;int x1,x2,y1,y2,x,y;int tmp;ymax=0xffffffff;ymin=0x7fffffff;for(i=0;iVertexNum;+i)if(Verticesi1ymax)ymax=Verticesi1;for(yscan=ymin;yscan=ymax;+yscan)for(i=0;iVertexNum;+i)x1=Verticesi0;y1=Verticesi1;x2=Vertices(i+1)%VertexNum0;y2=Vertices(i+1)%VertexNum1;if(y1=y2)continue ;if(yscanmax(y1,y2)continue;x=int(yscan-y1)*(x2-x1)*1.0/(y2-y1)+x1+0.5);if(yscan=y1)continue;if(yscan=y2)tmp=0;if(y1yscan)+tmp;if(Vertices(i+2)%VertexNum1yscan)+tmp;if(tmp%2=0)continue;cross.push_back(x);sort(cross.begin(),cross.end();for(i=0;icross.size();i+=2)for(j=crossi;j=crossi+1;+j)DrawPixel(j,yscan);cross.clear();return;运行结果:运行结果分析 扫描线与多边形相交的边分别位于扫描线同侧，且 yiyi-1，yiyi-1，yiyi+1，则计0个交点(不填色)。扫描线与多边形边界重合 (当要区分边界和边界内区域时需特殊处理)，则计1个交点。具体实现时，只需检查顶点的两条边的另外两个端点的y值。按这两个y值中大于交点y值的个数是0,1,2来决定实验总结：计算机图形学是关于图形图像在计算机中存储，表达和显示的科学，设计了软硬件的许多方面。通过了8周的学习，大概了解了计算机图形学最基础的东西