OpenGL-实验2直线生成算法实现

实验实验 2 直线生成算法实现直线生成算法实现 1 实验目的实验目的 理解基本图形元素光栅化的基本原理 掌握一种基本图形元素光栅化算法 利用 0penGL 实现直线光栅化的 DDA 算法 2 实验内容实验内容 1 根据所给的直线光栅化的示范源程序 在计算机上编译运行 输出正确结果 2 指出示范程序采用的算法 以此为基础将其改造为中点线算法或 Bresenham 算法 写 入实验报告 3 根据示范代码 将其改造为圆的光栅化算法 写入实验报告 4 了解和使用 OpenGL 的生成直线的命令 来验证程序运行结果 3 实验原理实验原理 示范代码原理 DDA 算法 下面介绍 OpenGL 画线的一些基础知识和 glutReshapeFunc 函数 1 数学上的直线没有宽度 但 0penGL 的直线则是有宽度的 同时 OpenGL 的直线必须 是有限长度 而不是像数学概念那样是无限的 可以认为 OpenGL 的 直线 概念与数学上 的 线段 接近 它可以由两个端点来确定 这里的线由一系列顶点顺次连接而成 有闭合 和不闭合两种 前面的实验已经知道如何绘 点 那么 OpenGL 是如何知道拿这些顶点来做什么呢 是依次画出来 还是连成线 或者构成一个多边形 或是做其他事情 为了解决这一问题 OpenGL 要求 指定顶点的命令必须包含在 glBegin 函数之后 glEnd 函数之前 否则指定的顶 点将被忽略 并由 glBegin 来指明如何使用这些点 例如 glBegin GL P0INTS glVertex2f 0 0f 0 0f glVertex2f 0 5f 0 0f glEnd 则这两个点将分别被画出来 如果将 GL POINTS 替换成 GL LINES 则两个点将被认为是 直线的两个端点 OpenGL 将会画出一条直线 还可以指定更多的顶点 然后画出更复杂的 图形 另一方面 glBegin 支持的方式除了 GL POINTS 和 GL LINES 还有 GL LINE STRIP GL LINE L0 P GL TRIANGLES GL TRIANGLE STRIP GL TRIANGLE FAN 等几何图元 2 首次打开窗口 移动窗口和改变窗口大小时 窗口系统都将发送一个事件 以通知程 序员 如果使用的是 GLUT 通知将自动完成 并调用向 glutReshapeFunc 注册的函数 该 函数必须完成下列工作 重新建立用作新渲染画布的矩形区域 定义绘制物体时使用的坐标系 如 void Reshape int w int h glViewport 0 0 GLsizei w GLsizei h glMatrixMode GL PROJECTION glLoadIdentity gluOrtho2D 0 0 GLdouble w 0 0 Gldouble h 在 GLUT 内部 将给该函数传递两个参数 窗口被移动或修改大小后的宽度和高度 单 位为像素 glViewport 调整像素矩形 用于绘制整个窗口 接下来三个函数调整绘图坐标 系 使左下角坐标为 0 0 右上角坐标为 w h 4 实验代码实验代码 include void SetPixel int x int y 画点 glBegin GL POINTS glVertex2i x y 设置点坐标 glEnd void swap int a int b 交换函数 int temp a a b b temp int abs int a int b if a b return a b else return b a void Bres Line int x0 int y0 int x1 int y1 Bresenham 算法 glColor3f 1 0f 0 0f 0 0f SetPixel x0 y0 int dx abs x1 x0 200 int dy abs y1 y0 300 if dx 0 int flag 0 if dx0 1 1 int ty y1 y0 0 1 1 int curx x0 int cury y0 int dS 2 dy int dT 2 dy dx int d dS dx while curx x1 if d 0 d dS else cury ty d dT glPointSize 2 if flag SetPixel cury curx else SetPixel curx cury curx tx void LineDDA int x0 int y0 int x1 int y1 int color float x y float m dy dx dx x1 x0 dy y1 y0 m dy dx y y0 glColor3f 1 0f 1 0f 1 0f glPointSize 2 for x x0 x x1 x SetPixel x y 0 5 y m void Cirpot int x0 int y0 int x int y SetPixel x0 x y0 y SetPixel x0 y y0 x SetPixel x0 y y0 x SetPixel x0 x y0 y SetPixel x0 x y0 y SetPixel x0 y y0 x SetPixel x0 y y0 x SetPixel x0 x y0 y void BresCricle int x0 int y0 double r glColor3f 0 0f 0 0f 1 0f int x y d x 0 y int r d int 3 2 r while x y Cirpot x0 y0 x y if d 0 d 4 x 6 else d 4 x y 10 y x if x y Cirpot x0 y0 x y void myDisplay void glClear GL COLOR BUFFER BIT glColor3f 1 0f 0 0f 1 0f glRectf 25 0 25 0 75 0 75 0 glPointSize 1 glBegin GL POINTS glColor3f 0 0f 1 0f 0 0f glVertex2f 100 0f 200 0f glEnd LineDDA 0 0 200 300 点线 BresCricle 100 200 100 Bres Line 0 0 300 100 glBegin GL LINES glColor3f 1 0f 0 0f 0 0f glVertex2f 100 0f 0 0f glColor3f 0 0f 1 0f 0 0f glVertex2f 180 0f 240 0f glEnd glFlush void Init glClearColor 0 0 0 0 0 0 0 0 glShadeModel GL SMOOTH void Reshape int w int h glViewport 0 0 GLsizei w GLsizei h glMatrixMode GL PROJECTION glLoadIdentity gluOrtho2D 0 0 GLdouble w 0 0 GLdouble h 坐标系定义 int main int argc char argv glutInit glutInitDisplayMode GLUT RGB GLUT SINGLE glutInitWindowPosition 100 100 glutInitWindowSize 400 400 glutCreateWindow Hello World Init glutDisplayFunc myDispla