上机实验2：绘制直线与圆.doc

Computer Graphics Report Of course experiment 信息与计算科学专业基础课计算机图形学课程实验 报 告实验题目 设计算法绘制直线与圆 班 级 计算091 姓 名 王姣 学 号 3090811002 指导教师 胡钢 日 期 2012-4-20 西安理工大学理学院应用数学系二零零八年春季学期实验2设计算法绘制直线与圆实验说明试验目的： 掌握直线和圆的基本生成算法思想，并上机编程实现相应的算法。试验地点： 教九楼401 数学系机房实验要求(Direction): 1. 每个学生单独完成；2.开发语言为TurboC或C+，也可使用其它语言；3.请在自己的实验报告上写明姓名、学号、班级；4.每次交的实验报告内容包括：题目、试验目的和意义、程序制作步骤、主程序、运行结果图以及参考文件；5. 自己保留一份可执行程序,考试前统一检查和上交。实验内容:实验题一1.1实验题目1).用DDA法在屏幕上画一条具有三个像素宽的直线段L1。要求：(1)直线段L1的两个端点坐标和画线颜色都要求可以随机输入；(2)要求输出直线段L1上的各点坐标；(3)画出直线的同时要求标明两端点坐标。2).将课堂所讲的斜率0K1、-1K0和Kabs(dy) steps=3*abs(dx);else steps=3*abs (dy);delta_x=(float)dx / (float)steps;delta_y=(float)dy / (float)steps;x=x1;y=y1;for (k=1; k=steps;k+) putpixel(int(x+0.5), int(y+0.5), c); x+=delta_x; y+=delta_y;return 0;void main() char t100; int x1,int y1,int x2,int y2,int c; void dda_line(int x1,int y1,int x2,int y2,int c); int graphdriver=DETECT,graphmode; initgraph(&graphdriver,&graphmode,D:TC); /*初始化图形系统*/ printf(输入两端点坐标：n); scanf(%d%d%d%d,&x1,&y1,&x2,&y2); printf(输入画线颜色：n); scanf(%d,&c); DDAline(x1,y1,x2,y2,c); sprintf(t,(%d,%d),x1,y1); outtextxy(x1,y1,t); sprintf(t,(%d,%d),x2,y2); outtextxy(x2,y2,t); getch(); /*等待按一键结束*/ closegraph(); /*关闭图形系统，回到文本模式*/中点画线算法#include graphics.h#include stdlib.h#include stdio.h#include conio.h#include math.hMidpointLine(int x1,int y1,int x2,int y2,int c)int a,b,d1,d2,d,x,y;float m;if (x2=0 & m=1)d=2*a+b;d1=2*a,d2=2*(a+b);while (xx2)if (d=0)x+,y+,d+=d2;elsex+,d+=d1;putpixel(x,y,c);else if (m=-1)d=2*a-b;d1=2*a-2*b,d2=2*a;while (x0)x+,y-,d+=d1;elsex+,d+=d2;putpixel(x,y,c);else if (m1)d=a+2*b;d1=2*(a+b),d2=2*b;while (y0)x+,y+,d+=d1;elsey+,d+=d2;putpixel(x,y,c);elsed=a-2*b;d1=-2*b,d2=2*(a-b);while (yy1)if (d=0)x+,y-,d+=d2;elsey-,d+=d1;putpixel(x,y,c);return 0;void main()char t100;int x1,int y1,int x2,int y2,int c;int graphdriver=DETECT,graphmode;initgraph(&graphdriver,&graphmode,D:TC); /*初始化图形系统*/printf(输入两端点坐标：n);scanf(%d%d%d%d,&x1,&y1,&x2,&y2);printf(输入画线颜色：n);scanf(%d,&c);MidpointLine(x1,y1,x2,y2,c);sprintf(t,(%d,%d),x1,y1);outtextxy(x1,y1,t);sprintf(t,(%d,%d),x2,y2);outtextxy(x2,y2,t);getch(); /*等待按一键结束*/closegraph(); /*关闭图形系统，回到文本模式*/1.5运行结果图DDA法画直线：中点画线算法：0k1:K-1:-1k0:实验题二2.1实验题目1).参考课堂所讲过的斜率为01和大于1的Bresenham画线程序，将该算法程序扩展到任一八分圆坐标空间图，从而形成一般的Bresenham画线算法。并利用Bresenham画线算法画出4条不同颜色、不同斜率的直线段L1、L2、L3、L4。要求：(1)4条直线段L1、L2、L3、L4的斜率K1、K2、K3、K4满足:0K11,-1K20, K31；(2)直线段的两个端点坐标和画线颜色都要求可以随机输入。2).参考课堂所讲过的圆心在原点，半径为R的第一个4分圆的Bresenham画圆算法程序，利用对称性将该算法程序推广到任一四分圆，从而形成一般的Bresenham画圆算法。并利用该算法画出一个圆心在点(xc, yc)，半径为R,圆周颜色为color的圆。要求：(1)圆心的坐标、半径和圆周颜色都要求可以随机输入；(2)要求利用文本输出函数显示出所画圆的圆心和半径；(3)利用四向简单种子填充算法填充该圆。2.2实验目的和意义1.熟悉并掌握各种斜率的Bresenham画线程序2. 熟悉并掌握C语言的图形模式控制函数，图形屏幕操作函数，以及基本图形函数；3. 熟悉并掌握Bresenham画圆算法画一个完整的圆并进行填充。2.3程序制作步骤(包括算法思想、算法流程图等)这个算法的流程图如下：Bresenham画圆算法的流程图如下。2.4主程序#includegraphics.h#include#includeswap(int *a,int *b)int tmp;tmp=*a;*a=*b;*b=tmp;int zhixian(int x1,int y1,int x2,int y2,int color)double dx,dy,h,x,y,t;if(x1x2)swap(&x1,&x2);swap(&y1,&y2);dx=x2-x1;dy=y2-y1;x=x1;y=y1;putpixel(x,y,color);if(dx=0) while(y!=y2) putpixel(x,y,color);y+;if(dy=0)while(x!=x2)putpixel(x,y,color);x+;if(dy!=0&dx!=0)if(dy0)if(dy=dx)h=2*dy-dx;while(x!=x2)if(h0)h+=2*dy;elsey+;h+=2*(dy-dx);putpixel(x,y,color);x+;elseh=2*dx-dy;while(y!=y2)if(h0)h+=2*dx;else +x;h+=2*(dx-dy);putpixel(x,y,color);y+;elset=-dy;if(t=dx) h=2*dy+dx;while(x!=x2)if(h0)h+=2*(dy+dx);y-;elseh+=2*dy;putpixel(x,y,color);x+;elseh=-(2*dx*dy)-(dy*dy);while(y!=y2)if(h=0) putpixel(a+x,b+y,color); putpixel(a-x,b+y,color); putpixel(a+x,b-y,color); putpixel(a-x,b-y,color); if(delta0) delta1=2*(delta+y)-1; if(delta10) delta2=2*(delta-x)-1; if(delta21:0k1:K-1:-1K0:Bresenham画圆:实验题三3.1实验题目自学椭圆的Bresenham生成算法，利用对称性将该算法程序推广到任一四分圆，从而形成一般的Bresenham画椭圆算法。并上机编程画出一个圆心在点(xc, yc)；沿x轴方向的长半轴长度为a, 沿y轴方向的短半轴长度为b； 圆周颜色为color的椭圆。要求：(1)椭圆心的坐标、长半轴长度为a、短半轴长度为b和圆周颜色color都要求可以随机输入；(2)要求利用文本输出函数显示出所画椭圆的圆心。3.2实验目的和意义1. 自学椭圆的Bresenham生成算法2. 利用对称性将该算法程序推广到任一四分圆，编写一般的Bresenham画椭圆算法3.熟悉并掌握椭圆弧的画法，并拓展到整个8分椭圆。3.3程序制作步骤(包括算法思想、算法流程图等)算法步骤:1. 输入椭圆的长半轴a和短半轴b。2. 计算初始值d = b*b + a * a * (-b + 0.25）， x = 0, y = b。3. 绘制点 (x, y)及其在四分象限上的另外3个对称点。4. 判断d的符号。若d = 0，则先将d更新为d + b * b * (2 * x + 3)，再将 (x, y)更新为(x+1, y)；否则先将d更新为d + b * b * (2 * x + 3) + a * a (-2 * y + 2)，再将(x, y)更新为(x+1, y-1)。5. 当b*b * (x+1) a * a * (y - 0.5)时，重复步骤(3)和(4)，否则转到步骤(6)。6. 用上半部分计算的最后点(x, y)来计算下半部分中d的初值: d = b * b * (x + 0.5) * (x + 0.5) + a * a * (y - 1) * (y - 1) - a * a * b * b。7. 绘制点(x, y)及其在四分象限上的另外3个对称点。8. 判断d的符号。若d = 0， 重复步骤(7)和(8)，否则结束。3.4主程序 #include graphics.h#include stdio.h#include conio.hvoid Bresenham_Ciecle(int a,int b,int p,int q,int c) putpixel(p,q,c);int x=0;int y=b;double dt=b*b+a*a*(-b+0.25);putpixel(x+p,y+q,c);while(b*b*(x+1)a*a*(y-0.5)if(dt0)if(dbb):n); scanf(%d %d,&a,&b); printf(请输入椭圆的圆心坐标:n); scanf(%d %d,&x,&y); printf(请输入椭圆的颜色:); scanf(%d,&c); initgraph(&gdriver,&gmode,); Bresenham_Ciecle(a,b,x,y,c); sprintf(m,(%d