西安交大计算机图形学实验报告

计算机图形学实验报告 计算机图形学课内实验计算机图形学课内实验 实验报告实验报告 班级 班级 姓名 姓名 学号 学号 日期 日期 2016 10 292016 10 29 计算机图形学实验报告 要要 求求 1 任选四个实验 直线的 任选四个实验 直线的 DDA 算法 直线的算法 直线的 Bresenham 画画 线算法 中点圆算法 中点椭圆算法 之一来写 线算法 中点圆算法 中点椭圆算法 之一来写 2 实验报告必须上交书面形式 打印好 实验报告必须上交书面形式 打印好 11 月月 8 日前以班日前以班 级为单位交到西一楼级为单位交到西一楼 820 房间 房间 计算机图形学实验报告 一 实验目的及要求一 实验目的及要求 1 11 1 实验目的 实验目的 通过上机编程 实践计算机图形学课上所讲解的各种算法 完成基本的椭圆的绘制 进一步熟悉课上所讲解的算法 中点椭中点椭 圆算法圆算法 1 21 2 实验要求 实验要求 以绘图区域中心为 0 0 点 1 要求能够输入任意椭圆中心坐标 和参数和的 2 值 二 实验环境二 实验环境 VS2010 MFC C 三 实验内容三 实验内容 3 13 1 上机实践准备上机实践准备 由于实验要求实现中点椭圆算法且最好能有图形化界面进行所 需的显示 所以我决定采用 C 语言进行算法的编程 然后有 MFC 实 现交互式界面 首先 在 VS2010 中建立一个 MFC 工程和一个 Win32 控制台程序工程 3 23 2 设定画图窗口的坐标原点设定画图窗口的坐标原点 由于计算机默认左上角为坐标原点 0 0 这样的设定不符合我 们实验中对原点的要求 因此需要编写相关的函数对原点进行平移 使其恰好位于屏幕的正中央 计算机图形学实验报告 int transx int x return x 325 int transy int y return 225 y 这两个函数实现的功能就是完成坐标的平移 使屏幕上显示的 坐标系和我们日常用的坐标系一致 3 33 3 建立坐标系的建立建立坐标系的建立 接下来 按照调整后的坐标系 编写程序绘制坐标系 建立后 的坐标系如下图所示 3 43 4 基本算法的实现基本算法的实现 在建立完坐标系之后 就可以根据课上所学的中点椭圆算法 编程实现在坐标系中绘制任意的椭圆 详细描述见第四节 计算机图形学实验报告 3 53 5 对程序的修改对程序的修改 在第一次进行测试后 我发现只要是椭圆的长轴半径和短轴半 径过大就会出现一定的失真 这是由于数据类型的设置不合适造成 溢出而产生的 如下图所示 为了改正这个错误 我重新调整了数据类型 选择用 long 型去 存储数据 四 数据结构和算法描述四 数据结构和算法描述 4 14 1 中点椭圆算法的描述中点椭圆算法的描述 首先在程序中输入和 并且得到椭圆 假设中心在原点 上的第一个点 0 0 0 设定算法中的决策参数为 计算区域 1 中决策参数的初始值 0 2 1 4 2 在区域 1 中的每一个 位置 从开始 完成下列测试 如 0 果 沿中心在的椭圆的下一个点为 并且 0 0 0 1 1 2 2 1 否则 沿椭圆的下一个点为 并且 1 1 1 2 2 1 2 2 2 1 使用与区域 1 中相同的 和 增量进行计算 直到 0 根据椭圆的中心坐标确定其他三个象限中的对称点 将计算出的每个像素位置进行平移得到实际的轨迹点 在程序 中绘制出实际的点 4 24 2 数据结构的使用数据结构的使用 在本次实验中 并没有使用特殊的数据结构 主要使用最多的 就是数组 用来存储点坐标的信息 计算机图形学实验报告 五 调试过程及实验结果五 调试过程及实验结果 5 15 1 实验结果截图实验结果截图 此图为程序开始运行的 MFC 页面 程序正在绘制椭圆中心在原点 长轴为 100 短轴为 60 的椭圆 计算机图形学实验报告 完成绘制后的结果 测试绘制椭圆中心不在原点的椭圆 基本满足要求 计算机图形学实验报告 测试程序绘制竖椭圆 基本满足要求 六 总结六 总结 通过对上机实践的结果进行分析 可以发现所编写的程序基 本达到了该实验的要求 能够输入任意椭圆中心坐标 和参数 和的值 然后进行绘制 但是由于屏幕大小所限制 我的坐标 系的坐标范围只是 325 325 225 225 在这种情况下 并不能 测试更大坐标情况下该程序的正确性 所以仍然存在可以改进的空 间 总体上基本完成了实验的要求 通过本次上机实践 我对杨老师课上所讲的算法有了更深一 步的了解 更加熟悉了中点椭圆算法 并在实现这一算法的过程中 发现了一些自己在学习过程中没有考虑的问题 尝试着自己去解决 使自己的编程能力得到了提升 计算机图形学实验报告 七 附录 源程序清单 七 附录 源程序清单 中点椭圆算法实现的代码 中点椭圆算法实现的代码 include stdafx h include include include include int transx int x return x 325 int transy int y return 225 y void xy HWND hWnd GetConsoleWindow 获得控制台窗口的句柄 HDC hDC GetWindowDC hWnd float x x 1000 y x 225 k x y 325 y y 1000 设置坐标原点为 325 225 SetPixel hDC x x y x RGB 255 0 0 for k 0 k 1000 k x x SetPixel hDC x x y x RGB 40 40 40 for k 0 k 1000 k y y SetPixel hDC x y y y RGB 40 40 40 for x x 325 x x 700 x x x x 10 y y 225 for k 0 k0 y y y y 10 x x 325 for k 0 k 5 k 计算机图形学实验报告 x x SetPixel hDC x x y y RGB 40 40 40 for y y 225 y y 500 y y y y 10 x x 325 for k 0 k 5 k x x SetPixel hDC x x y y RGB 40 40 40 void ovalprint int Xcenter int Ycenter int x int y HWND hWnd GetConsoleWindow 获得控制台窗口的句柄 HDC hDC GetWindowDC hWnd int x temp y temp x temp transx Xcenter x y temp transy Ycenter y SetPixel hDC x temp y temp RGB 255 0 0 Sleep 30 x temp transx Xcenter x y temp transy Ycenter y SetPixel hDC x temp y temp RGB 255 0 0 Sleep 30 x temp transx Xcenter x y temp transy Ycenter y SetPixel hDC x temp y temp RGB 255 0 0 Sleep 30 x temp transx Xcenter x y temp transy Ycenter y SetPixel hDC x temp y temp RGB 255 0 0 Sleep 30 void printoval int Xcenter int Ycenter int Rx int Ry 中点椭圆算法 int Rx2 Rx Rx int Ry2 Ry Ry int twoRx2 2 Rx2 int twoRy2 2 Ry2 int p 计算机图形学实验报告 int x 0 int y Ry int px 0 int py twoRx2 y void ovalprint int int int int oval