计算机图形学实验指导书

第一章计算机图形学的软件开发环境

计算机图形学中的程序都是用C语言编写的，TurboC和VisualC++常见的两种C涪言开发环境,

TurboC是在Dos环境下开发，而VisualC++是在晅ndows环境下开发。

1.1v在TurboC环境下开发应用程序

一些高级语言都扩充了图形功能，这使得用户可以不需配备专门的图形软件，就能在计算机上进

行图形工作。TurboC2.0包含有460多个库函数，其中有70多个图形函数，这些函数包括了绘图、

处理图象及图素、屏幕及视图区控制、颜色及线型设置、状态查询和出错处理等，这使得TurboC具

有很强的图形功能。

1.图形显示器的工作方式

IBMPC机的显示器可以在两种基本视频方式下工作：一种是文本方式；另一种是图形方式。

(1)文本方式

在文本方式下，屏幕上可以显示的最小单位是字符，字符在屏幕上以行、列排列，即我们通常见

到的情况。文本方式不同，屏幕上所显示字符的行数和列数也不一样，颜色也会有所区别。TurboC支

持6种不同的文本显示方式。

(2)图形方式

在图形方式下，屏幕上可以控制的最小单元称作像素(pixel),它是组成图形的基本元素，

一般叫作“点”。通常把屏幕上所包含像素的个数叫做分辨率。分辨率越高，显示的图形越细致、质

量越好，这是显而易见的。在图形方式卜，屏幕上每个像素的、显示位置用点坐标系来描述。在该坐标

系中，屏幕左上角为坐标系的原点，坐标值为(0,0)；水平方向为X轴，自左向右；垂直方向

为Y轴,自上向下。见下图。

(0f0)XmaxX

Y

fmaxY

点坐标系中坐标值的范围决定于所用显示器的分辨率。分辨率不同，水平方向上和垂直方向上的

点数也不同，即其maxx、maxy的数值不同。就我们常用的VGA显示器来说，它通常所用的分辨

率为6405480,即它的maxx值为639,maxy的值为479。

2.图形函数及其用法

TurboC的图形函数均在一个头文件“graphics』”中定义。所以，凡是在程序中要调用这些

图形函数，都必须在源程序的开头写上文件包含命令：

#include<graphics.h>

(1)图形系统管理

在一般默认情况下，显示器处于文本方式下。在文本方式下，所有的图形函数均不能应用。因此

在调用图形函数绘图之前，必须先将显示器设置为图形模式，这就是通常所说的图形方式初始化。在

图形工作完毕之后，又要使显示器回到文本方式，以便进行程序文件等的编辑工作。

•图形方式初始化

图形方式初始化通过函数initgraph来实现，它的功能是通过从磁盘上装入一个图形驱动程序

来初始化图形系统，并将系统设置为图形模式。其调用格式为：initgraph(int*gdriver,int

*gmodc,char*path);

调用该函数需用的三个参数含义为：

gdrivcr:是一个整型值，用来指定装入的驱动程序名。

gmode:是一个整型值，用来设置图形显示模式。path:是一个字符串，用来指明强动程序所在的

路径。

举例：假设使用VGA显示器，图形显示模式为VGAHI,即高分辨率图形模式，分辨率为640548()。

则初始化调用方式如下：

intgdriver=VGA,gmode=VGAHI;

initgraph(&gdriver.&gmode,"c:\\tc");

・关闭图形模式

在运行图形程序结束后，应及时关闭图形模式，回到文本方式，以进行其他工作。关闭图形模式

用函数closegraph,其调用方法为：

closegraph();(该函数不需参数)

(2)绘图函数

从理论上来说，用像素点儿乎可以画出任何图形，但毕竟是效率太低。为此，TurboC的BGI提

供了一些基本的绘图函数，以方便图形设计。所有绘图附数调用时的参数，其类型均为整型，因此填

入参数表的参数，应为整数或整型变量

putpixel函数：将指定的颜色写到由坐标x,y所确定的点。如pulpixel(x,y,GREEN)；

Iine函数：在指定两点之间画直线。如：line(xl,yl,x2,y2);

Iineto函数：从当前点画线到指定点。如：lineto:x,y);

moveto函数：把当前点移到指定点(不画线)。如：noveto(x,y)

circle密数：指定圆心和半径画圆。如：circle(xc,yc,r);

arc函数：画一段圆弧。要求指定圆弧所在圆的圆心、半径，以及圆弧的起始角和终止角。

如：arc(xc,yc,angs,ange,r);

rectangle函数：指定矩形的两对角点画一个矩形。如：rectangle(xl,yl,x2,y2);

drawpoly函数：画一条任意多边折线。如：drawpoly(nps,xy);其中，nps为多边折线的顶

点数；xy为存放顶点坐标值的数组名。如果首尾两点重合，则可以绘制一个任意多边形。

(3)图形属性控制

图形的属性指颜色和线型，颜色乂有背景色和前景色之分。背景色指的是屏幕的颜色，即底色；

前景色指的是绘图用的颜色。任何绘图函数都是在当前颜色(背景色和前景色)和线型的状态下作图

的。系统的默认值为：背景色为黑色；前景色为白色；线型为实线。

•setbkcolor函数：设置背景颜色。如：setbkcolorICOLORNAME);

setcolor函数：设置前景颜色。(用法同上)

setIinestyIe函数：设置线型。如：set!inestyle(LSTY,0,WIDTH);

(4)绘图程序简例

#include<graphics.h>

main()

/"DETECT的含义是自动检则当前显示器的类型，且选用最大可能的分辨率模式*/

intgd=DETECT,gm;initgraph(&gd,&gm,"f:\\tc“);

setbkcolor(LIGHTBLUE);

setcolor(RED);

circle(320,240,100);

/*getch()的含义是读入一个字符，但不回显在窗口中，加入这句语句的目的是防止显示的图像很快消失*/

getch();

closegraph();

}

1.2、在VisualC++环境下开发应用程序

一,Windows编程基础

VisualC++是可视化开发系统，一般而言，可视化开发系统集成了一系列系统可用资源和开发工

具：程序调试工具包括源程序语法检查、可执行程序修改和运行监视等；可选择并构成具体语句或源

程序结构的例程库及Help；资源管理器包括图形化窗口及组成元素的多种对象的编辑器；应用程序

Help和Setup开发工具包，源程序编辑器和编译器；系统函数库和系统函数开发工具，

在Windows的程序设计语言中，VC、VB、VJ都是“面向对象”的程序设计语言。对象是Windows

的规范部件：窗II、菜单、按钮、对话框、程序模块都是对象。编写Windows程序相当一部分工作是

在创建对象和为对象属性赋值。对象具有规范形态和操作模式的特征。

在用vc进行编程时有两种方法：传统的编程方法方法和交互式编程方法。传统的编程方法是采用

直接调用API的方法进行编程，API是Win系统与Win应用程序间的标准程序接口，API为应用程序

提供Windows系统特殊函数及数据结构，并且Win应用程序可以利用标准大量API函数调用系统功能。

API函数的功能包括：窗口管理函数实现窗口的创建、移动和修改功能；系统服务函数：实现与操作

系统有关的多种功能；图形设备(GDI)函数：实现与设备无关的图形操作功能。交互式编程方法是采

用MFC的方法进行编程。采用交互式方法时，可视化开发平台给出了许多选用的对象，程序员可选择

所需对象并确定其属性，由此搭建起应用程序的“大框架”，并可根据需要进一步编写必要的细节代

码段，最后构成完整的应用程序。

利用WindowsAPI函数编写Windows应用程序必须首先了解以下内容：

(1)窗口的概念

(2)事件驱动的概念

(3)句柄

(4)消息

⑴窗口

一个应用程序的窗口一般包含下列成分：

最大化按钮

控制菜单框文坤a)・他印a图电)MA，O)格式@工及s

幻灯片断，Q)9口”助qp

下拉菜单最小化按钮

HfilD

标题栏

••元.9MMM星Q2

由/公a、

・个I・，个・吊3d

工作区ttaxaoim.系统ui

・打・”•liM

垂直滚动条

水平滚动条

制处理消息，控制通知消息，滚动条通知消息，非用户区消息，MDI消息，DDE消息，应用程序自定

义的消息。

二、Windows应用程序常用消息

1.WM_LBUTTONDOWN：产生单击鼠标左键的消息。IParam：低字节包含当前光标的X坐标值高字节包

含当前光标的Y坐标值；wParam包含一整数值以标识鼠标键的按下状态;MKLBUTTON按下鼠标左

键,MKJIBUTTON按下鼠标中键,MK_RBUTTON按下鼠标右键.此外，相似的消息还有：

WM_LBUTTONUP：放开鼠标左键时产生：

WM_RBUTTONDOWN：单击鼠标右键时产生；

WM_RBUTTONUP：放开鼠标右键时产生：

WMLBUTTONDBLCLK：双击鼠标左键时产生；

WM_RBUTTONDBLCLK：双击鼠标右键时产生

2.WM_KEYDOWN：按下•个非系统键时产生的消息。系统键是指实现系统操作的组合键，例如Alt与

某个功能键的组合以实现系统菜单操作等。wParam：按下键的虚拟键码，用以标识按下或释放的键（如

F1的虚拟键码在Windows」文件中定义为VKFl）：IParam：记录了按键的重复次数、扫描码、转移

代码、先前键的状态等信息。

相似的消息还有WM_KEYUP,在放开非系统键时产生

3.WM_CHAR：按卜一个非系统键时产生的消息。WParam：为按键的ASCII码；IParam：与WM_KEYDOWN

的相同。

4.WM_CREATE：由CreateWindow函数发出的消息。wParam：未用；IParam：包含•个指向CREATESTRUCT

数据结构的指针。

5.WM_CL0SE：关闭窗口时产生的消息。wParam和IParam均未用。

6.WM_DESTROY:由DcstroyWiodow函数发出的消息。wParam和IParam均未用。

7.WM_QUIT：由PostQuilMessage函数发出的消息，退出应用程序时发出的消息。wParam：含退出代

码,标识程序退出运行时的有关信息；IParam：未用

8.WM.PAINT：以下情况时将产生WM_PAINT消息。用户区移动或显示，用户窗口改变大小，程序通过

滚动条滚动窗口，下拉式菜单关闭并需要恢复被覆盖的部分，Windows清除对话框等对象，并需要恢

复被覆盖的部分均产生WV_PAINT消息。

HWindows中的事件驱动程序设计

过程驱动程序设计和事件驱动程序设计的区别如下图：

沸驱动雄计算平均竭

四、Windows应用程序组成及编程步骤

1.应用程序的组成

•个完整的Windows应用程序通常由五种类型的文件组成。

LC语言源程序文件

2.头文件

3.模块定义文件

4.资源描述文件

5.项目文件

2.源程序组成结构

WinMain和WndProc是Windows应用程序的主体，Windows应用程序由这两个函数构成基本框架。

入口函数WinMain:1.是所有应用程序的入口，类似Main函数，2.完成一系列的定义和初始化，井

产生消息循环。窗口函数WndProc包含各种数据类型、数据结构与函数等。

(1)WinMain函数

WinMain函数的功能是注册窗口类，建立窗口及执行必要的初始化。并进入消息循环，据接受的消

息调用相应的处理过程，当消息循环检索到WM_QUIT时终止程序运行。WinMain函数由三个基本的组

成部分：函数说明、初始化和消息循环。

WinMain函数的说明如下:

intWINAPIWinMain

(HINSTANCEhThisInst,〃应用程序当前实例句柄

HINSTANCehPrevInst,〃应用程序其他实例句柄

LPSTRIpszCmdLine,〃指向程序命令行参数的指针

IntnCmdShow〃应用程序开始执行时窗口显示方式的整数值标识

)

注意！Win是多任务管理的，同一应用程序的多个窗口可能会同时存,*in系统对每个窗II的执行称为

一个实例,并用一个实例句柄来唯一标识

⑵初始化

初始化包括四个步骤。窗口类的定义：定义窗口的形式与功能；窗口类的注册：窗口类必须先注册

后使用；创建窗口实例；显示窗口。

(a)窗口类定义

通过给窗口类数据结构WNDCLASS赋值完成，该数据结构中包含窗口类的各种属性。窗口类定义常用

以下函数：

Loadicon:作用是在应用程序中加载一个窗口图标。其原型为：

HICONLoadicon(HINSTANCEhlnstance,//hlnstance图标资源所在的模块句柄，NULL则使用系统预

〃定义图标，

LPCTSTRIpIconName//IpIconName图标资源名或系统预定义图标标识名。)

LoadCursor:作用是在应用程序中加载一个窗I」光标。其原型为：

HCURSORLoadCursor(HINSTANCEhlnstance,//hlnstance光标资源所在的模块句柄，NULL则使用系

〃统预定义光标

LPC1STRIpCursorName)//IpCursorName光标资源名或系统预定义光标标识

〃名

GctStockObject:作用是获取系统提供的背景刷，其原型为：

HBRUSHGetStockObject(intnBrush)：//nBrush刷子的类型

(b)注册窗口类

Win系统本身提供部分预定义的窗口类，程序员也可以自定义窗口类，窗口类必须先注册后使用。

窗口类的注册由函数RegisterClass()实现。

RegisterClass(&wndclass);//wndclass为窗口类结构RegisterClass函数的返回为布尔值,注

〃册成功则返回真

(C)创建窗口实例

创建一个窗口类的'实例由函数CreateWindow()实现，函数原型如下：

HWNDCroateWindow

(LPCTSTRIpszClassName,〃窗口类名

LPCTSTRIpszTitle,〃窗口标题名

DWORDdwStyle,〃创建窗口的样式

intx,y,〃窗口左上角坐标

intnWidth,nlleight.〃窗口宽度和度高

HWNDhwndParent,〃该窗口的父窗口句柄

HWENUhMcnu,〃窗口主菜单句柄

HINSTANCEhlnstance,〃创建窗口的应用程序当前句柄

LPVOIDIpParam〃指向一个传递给窗口的参数值的指针

)

常用窗口样式

few说明

WS_BORDER创信一带边框的窗口

WSCAPTION包犍一用标题栏的窗口

WS_VSCROLL创犍一带垂直濠动条的窗口

WS_MAXIMIZEBOX包健一带最大化框的窗口

WS_MAXIMIZE色犍一最大尺寸的窗口

WS_MINIMIZEBOX创犍一带最小化框的窗口

WS_MINIMIZE创康一最小尺寸的窗口

WS_OVERLAPPED您犍一带边框和标题的窗口

WS_OVERLAPPEDWINDOW自犍一带边框、标题栏、系统菜单及最大、

最小化糖的窗口

WS_POPUP包犍一弹出式窗口

WS_POPUPWINDOW包犍一带边框和系统菜单的弹出式窗口

WS_SYSMENU打犍一带系统菜单的曾口

WS_HSCROLL创屣一带水平滚动条的菜单

(d)显示窗口

窗口类的显示由ShowWindow和UpdateWindow函数实现。应用程序调用ShowWindow函数在屏幕上

显不窗口:

ShowWindow(hwnd,nCmdshow)；//nCmdshow为窗口显示形式标识

sw_HIDE隐意窗口

sw_SHOWNORMAL显示并激活窗口

sw_SHOWMINIMIZE显示并最小化窗口

sw_SHOWMAXMIZE显示并最大化窗口

sw_«HOWNOACTIVE显示但不激活窗口

sw.RESTORE恢复窗口的原来位置及尺寸

显示窗口后，应用程序调用UpdateWindow更新并绘制用户区，并发出WM/AINT消息。

UpdatcWindow(hwnd);

(3)消息循环

消息循环的过程如下图所示：

将消息传递给

窗口函数的相

Windo”不将

产生的消息

消息循环的常见格式如下:

MSGMsg;

while(GetMessage(&Msg,NULL,0,0))〃从消息队列中读取一条消息,并将消息放在MSG结构中

{TranslateMcssage(&Msg);//将消息的虚拟键转换为字符信息

DispeitchMessage(&Msg);"/将消息传送到指定窗口函数

其中函数GetMessage形式为：

GetMessage

IpMSG,〃指向MSG结构的指针

hwnd,

nMsgFilteMin,〃用于消息过滤的最小消息号值

nMsgFilterMax〃用于消息过滤的最大消息号值

)

返回零值，即检索到WM_QUIT消息，程序结束循环并退出

2.窗口函数WinProc

WinProc定义了应用程序对接收到的不同消息的响应，包含了对各种可能接收到的消息的处理过程。

WinProc函数由一个或多个switch语句组成。每一条case语句对应一种消息，当应用程序接收到一

个消息时，相应的case语句被激活并执行相应的响应程序模块。

窗口函数的一般形式如下：

LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhwnd,LINTmessgae,WPARAMwParam,LPARAMIParam)

{…

switch(message)〃message为标识的消息

{case•••

•••

break;

caseWMDESTROY:

PostQuitMessage(0);

default:

returnDefWindowProc(hwnd,message,wParam,1Param);

)

return(0);

}

在消息处理程序段中一般都有对WM_DESTROY的处理,该消息是关闭窗口时发出的。它向应用程序发

出刑LQUIT消息，请求退出处理函数：

voidPostQuitMcssage(intnExitCode)〃nExitCodc为应用程序的退出，为未定义处理过程的

〃消息提供缺省处理

3.数据类型

在Windows』中定义了Windows应用程序中包含种类繁多的数据类型

则频说明

WORD16位无符号整数

LONG32位有符号整数

DWORD32位无符号整数

HANDLE句柄

VINT32位无符号整数

BOOL布尔值

LPTSTR指向字符串的32位指针

LPCTSTR指向字符串常量的32位指针

4.一些重要的数据结构

MSG：包含一个消息的全部信息，是消息发送的格式

WINDCLASS：包含一个窗口类的全部信息及属性

POINT：定义了屏幕上或窗口中的一个点的X和Y坐标

RECT：定义了一个矩形区域及其左上角和右下角的坐标

五、应用程序

【例2-1】创建应用程序框架。本例的FI的在于说明创建Windows应用程序的方法及过程，程序的效

果如下图所示。

#include<windows.h>//包含应用程序中所需的数据类型和数据结构的定义

LRESULTCALLBACKWndProc(HWND.UINT,WPARAM,LPARAM);〃窗口函数说明

//----------以下初始化窗口类-----------------

intWINAPIWinMain(HINSTANCEhlnstance,

H1NSTANCEhPrcvInst,LPSTRIpszCmdLnCmdShow)

HWNDhwnd;

MSGMsg;

WNDCLASSwndclass;

charIpszClassName」="窗口"；〃窗口类名

charlpszTitle[]="My_Windo\vs";〃窗口标题名

〃窗口类的定义

wndclass.style=O;〃窗口类型为缺省类型

wndclass.lpfnWndProc=WndProc;〃定义窗口处理函数

wndclass.cbClsExtra=O;〃窗口类无扩展

wndclass.cbWndExtra=O;〃窗口实例无扩展

wndclass.hlnstance=hlnslance;〃当前实例句柄

wndclass.hIcon=LoadIcon(NULLJDI_APPLICATION);〃窗口的最小化图标为缺省图标

wndclass.hCursor二LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);〃窗口采用箭头光标

wndclass.hbrBackground=GetStockObject(WHITE_BRUSH);//窗口背景为白色

wndclass.lpszMcnuNamc=NULL;//窗II中无菜单

wndclass.lpszClassName=lpszClassName;〃窗口类名为"窗口"

//..........以下进行窗口类的注册……

if(!RegisierClass(&wndclass))〃如果注册失败则发出警告

{MessageBeep(O);

returnFALSE;}

//-----------创建窗口

hwnd=CrcateWindow

IpszClassName,〃窗口类名

IpszTitle,〃窗口实例的标题名

WS_OVERLAPPEDWINDOW,〃窗口的风格

C\V_USEDEFAULT,

CW_USEDEFAULT.〃窗口左上角坐标为缺省值

CWJJSEDEFAULT,

CW_USEDEFAULT.,〃窗口的高和宽为缺省值

NULL,〃此窗口无父窗口

NULL,〃此窗口无主菜单

hlnstance,〃创建此窗口的应用程序的当前句柄

NULL//不使用该值

)；

//----------显示窗口-

ShovvWindow(hwnd,nCmdShow);

//.........绘制用户区................

UpdateWindow(hwnd);

//...........消息循环................

while(GctMessage(&Msg,NULL,0,()))

{

TranslatcMcssagc(&Msg);

DispatchMessage(&Msg);

I

returnMsg.wParam;〃消息循环结束即程序终止时将信息返回系统

I

〃窗口函数

LRESULTCALLBACKWndProc

(HWNDhwnd,

UINTmessage,

WPARAMwPaiam,

LPARAMIParam

switch(message)

{caseWM_DESTROY:

PostQuitMessage(O);

default:〃缺省时采用系统消息缺省处理函数

returnDef'Windo\vProc(hwnd,message,wParani,IParam);

relurn(O);

)

六、绘图函数

在Windows平台下，常用的绘图函数有：

SetPixel：在x,y点画上相应的颜色。例如：SetPixel(hdc,x,y,crColor),crColor的类型是

COLORREF,COLORREF是一个32位的无符号整数，代表一种颜色，常用RGB宏来生成颜色。

#defineRGB(r,g,b)((COLORREF)(((BYTE)(r)|\

((WORD)((BYTE)(g))«8))|\

((DWORD)((BYTE)(b))«16)))

MoveToEx:把当前点移彩到指定点,如MoveToEx(hdc,xBcg,yBcg,NULL);

LineTo:从当前点画线到指定点,如LineTo(hdc,xEnd,yEnd);

当要画图时，应在WM_PAINT消息下编写程序：

switch(message)

{

caseWM_PAINT

hdc=BeginPaint(hwnd,&ps);

GetClientRect(hwnd.&rect);

…〃在此添加绘图函数

EndPaint(hwnd.&ps);

return0;

caseWM_DESTROY:

PostQuitMessageiO);

default:〃缺省时采用系统消息缺省处理函数

returnDefWindowProc(hwnd.message,wParamJParam);

第二章计算机图形学的实验

2.1直线的生成

(-)直线的DDA算法

1、实验目的

(1)熟悉TurboC或在VisualC++开发环境，掌握在TurboC或在VisualC++环境下正行图形程序设

计的基本方法。

(2)掌握直线的DDA算法

2、实验内容

根据输入的直线的端点坐标画出相应的直线。

3、独立图形运行程序的建立

TurboC对于用initgraphO函数直接进行的图形初始化程序，

在编译和链接

时并没有将相应的驱动程序装入到执行程序，当程序进行到intitgraphO

语句时，

再从该函数中第三个形式参数char*path中所规定的路径中去找相应的

驱动程序。若没有驱动程序，则在C:\TC中去找，

如C:\TC中仍没有或TC不存在，

将会出现错误：

BGIError:Graphics

notinitialized(use'initgraph')

因此，为了使用方便，

应该建立一个不需要驱动程序就能独立运行的可执行

图形程序,TurboC中规定用下述步骤(这里以EGA、VGA显示器为例)：

1.在C:\TC子目录下输入命令：BGIOBJEGAVGA

此命令将驱动程序EGAVGA.BGI转换成EGAVGA.OBJ的目标文件。

2.

在C:\TC子目录下输入命令:TLIBLIB\GRAPHICS.LIB+EGAVGA

此命令的意思是将EGAVGA.OBJ的目标模块装到GRAPHICS.LIB库文件中。

3.

在程序中initgraphO函数调用之前加上一句：

registei'bgidriver(EGAVGA_driver):

该函数告诉连接程序在连接时把EGAVGA的驱动程序装入到用户的执行程序中。

经过上面处理，编译链接后的执行程序可在任何目录或其它兼容机上运行。

假设已作了前两个步骤,若再向例6中加

registerbgidriver()函数则变成：

例7:

#include<stdio.h>

#include<graphics.h>

intmain()

(

intgdrivor=DETECT,gmodc;

registerbgidriver(EGAVGA_driver):/*建立独立图形运行程序*/

initgraph(gdriver,

gmode,〃c:\\tc");

bar3d(50,50,250,150,20:1);

getch();

closegraph();

return0;

)

上例编译链接后产生的执行程序可独立运行。

4、参考程序

这里只给出了实现DDA算法的一个子函数，当上机调试时需根据所选用的编程环境自己来成整个

程序。

#include<graphics.h>

#include<math.h>

#include<conio.h>

voidLine(intxO,intyO,intx1,irty1,intvalue)

{intx;

floatdx,dy,m,y;

dx=x1-x0;

dy=y1-yO;

m=dy/dx;

y=yo；

for(x=xO;x<=x1;x++)

{putpixel(x,(int)(y+0.5),value);

y=y+m；

if(getch()==17)exit();

)

)

voidmain()

{inii,driver,mode;

driver=DETECT;

registerbgidriver(EGAVGA_driver);

initgraph(&driver,&mode,"..\\bgi");

printf("pressanykeytocontinueexcpet'ctrl+Q'to

quitAn");

Line(100,100,500,400,15);

closegraph();

)

(二)直线的Breshenham算法

1、实验目的

(1)熟悉TurboC或在VisualC++开发环境，掌握在TurboC或在VisualC++环境下正行图形程序设

计的基本方法。

(2)掌握直线的Breshenham算法

2、实验内容

根据输入的直线的端点坐标画出相应的直线。

3、参考程序

这里只给出了实现Breshenham算法的一个子函数，当上机调试时需根据所选用的编程环境自己来

成整个程序。

voidline(x1,y1,x2,y2,c)

intx1,y1,x2,y2,c;

(

intdx;

intdy;

intx;

inty;

intp;

intconstl;

intconst2;

intinc;

inttmp;

dx=x2-x1;

dy=y2-y1;

if(dx*dy>=0)/*准备x或y的单位递变值。*/

inc=1;

else

inc=-1;

if(abs(dx)>abs(dy)){

if(dx<0){

tmp=x1;/*将2a,3a象限方向*/

x1=x2;/*的直线变换至ij1a,4a*/

x2=tmp;

tmp=y1;/*象限方向去*/

y1=y2;

dx=-dy;

dy=-dy;

)

p=2*dy-dx;

constl=2*dy;/*注意此时误差的*/

const2=2*(dy-dy);/*变化参数取值.*/

x=x1;

y=yi;

set_pixel(x,y,c);

while(x<x2){

x++;

if(P<0)

p+=const1;

else{

y+=inc;

p+=const2;

)

set_piexl(x,y,c);

)

)

else{

if(dy<0){

tmp=x1;/*将3b,4b象限方向的

*/

x1=x2;/*直线变换至U2b,1b*/

x2=tmp;/*象限方向去.*/

tmp-y1;

yi=y2;

dx="dy;

dy=-dy;

)

p=2*dx-dy;/*注意此时误差的*/

const1=2*dx;/*变化参数取值.*/

const2=2*(dx-dy);

x=x1;

y=yi;

set_pixel(x,y,c);

while(y<y2){

y++;

if(P<0)

p+=const1;

else{

x+=inc;

p+=const2;

set_pixel(x,y,c);

)

)

}

2.2区域填充

1、实验目的

(1)熟悉TurboC或在VisualC++开发环境，掌握在TurboC或在VisualC++环境下正行图形程序设

计的基本方法。

(2)掌握多边形的扫描线算法

2、实验内容

根据输入的多边形的顶点的坐标对•输入多边形进行填色。

3、参考程序

这里只给出了实现扫描线填色算法的子函数，当上机调试时需根据所选用的编程环境自己来成整个

程序。

typedefstruct{

inty_top;

floatxjnt;

intdelta_y;

floaatx_changejDer_scan;

}EACH_ENTRY;

EACH_ENTRYSIDES[MAX_POINT];

intx[MAX_POINT],y[MAX_POINT];

intside_count,first_s,last_s,scan,bottomscan,x_int_count,r;

fill_area(count,x,y)

intcount,x[],y[];

{

sort_on_bigger_y(count);

first_s=1;

last_s=1;

for(scan=sides[1].y_top;scan>bottomscan?;scan--)

(

update_first_and_last(count,scan);

process_x_intersections(scan,first_s,last_s);

drawJines(scan,x_int_count,first_s);

update-_sides_list();

)

)

voidputjn_sid9sjist(entry,x1,y1,x2,y2,next_y);

intentry,x1,y1,x2,y2,next_y;

{

intmaxy;

floatx2_temp,x_change_temp;

x_change_temp=(float)(x2-x1)/(float)(y2-y1);

x2_temp=x2;/*以卡为退翁一点操作.*/

if((y2>y1)&&(y2<next_y)){

y2一；

x2_temp-=x_change_temp;

}

else{

if((y2<y1)&&(y2>next_y)){

y2++；

x2_temp+=x_change_temp;

)

)

/*以下为插入活性表操作.*/

maxy=(y1>y2)?y1:y2;

while((entry>1)&&(maxy>sides[entry-1].y_top))

{

sides[entry]=sides[entry?];

entry-

)

sides[entry].y_top=maxy;

sides[entry].delta_y=abs(y2-y1)+1;

if(yi>y2)

sides[entry].xjnt=x1;

else{

sides[entry].x_int=x2_temp;

sides[entry].

x_change_per_scan-x_change_temp;

)

voidsort_on_bigger_y(n)

intn;

(

intk,x1,y1;

side_count=0;

yi=y[n];

x1=x[n];

bottomscan=y[n];

for(k=1;k<n+1;k++)

(

if(yi!=y[k]){

side_count++;

putjn_sidesjist(side_count,x1,y1,x[k],

y[k]);

)

else{

move((short)xl,(short)yl);

line((short)x[k],(short)yl,status);

)

if(y[k]<bottomscan)bottomscan=y[k];

yi=y[k];xi=x[k]；

)

)

voidupdate_first_and_last(count,scan)

intcount,scan;

(

while((sides[last_s+1].y_top>=scan)&&(last_s<count))

last_s++;

while(sides[first_s].delta_y==0)first_s++;

)

voidswap(x,y)

EACH_ENTRYx,y;

inti_temp;

floatf_temp;

i_temp=x.y_top;x.y_top=y.y_top;y.y_top=i_temp;

f_temp=x.xjnt;x.xjm=y.xjnt;y.x_int=f_temp;

i_temp=x.delta_y;x.delta=y.delta_y;y.delta_y=i_temp;

f_temp=x.x_change_per_scan;x,x_change_per_scan=y.

x_change_per_scan;y.x.

change_per_scan=f_temp;

)

voidsort_on_x(entry,first_s)

intentry,first_s;

(

while((entry>first_s)&&(sides[entry].xjnt<

sides[entry-1].xjnt))

{

swap(sides[entry],sides[entry-1]);

entry-

)

)

voidprocess_x_intersections(scan,firsts,last_s)

intscan,first_s,last_s;

{

intk;

x_int_cout=0;

for(k=first_s;k<last_s+1;k++)

{~~

if(sides[k],delta_y>0){

x_int_count++;

sort_on_x(k,first_s);

)

)

)

voiddraw_lines(scan,xjnt_count,index)

intscan,x_int_count,index;

{

intk,x,x1,x2;

for(k=1;k<(int)(x_int_count/2+1.5);k++)

(

while(sides[index].delta_y==0)index++;

x1=(int)(sides[index].xjnt+0.5);

index++;

while(sides[index].delta_y==0)index++;

x2=(int)(sides[index],xjnt+0.5);

move((short)x1,(short)scan);

Iine((short)x2,(short)scan,status);

index++;

)

)

voidupdate_sides_list()

(

intk;

for(k=first_s;k<last_s+1;k++)

(

if(sides[k].delta_y>0)

{

sides[k].delta_y-

sides[k].xjnt-=sides[k].

x_change_per_scan;

)

)

)

2.3直线的裁剪

1、实验目的

(1)熟悉TurboC或在VisualC++开发环境，掌握在TurboC或在VisualC++环境下正行图形程序设

计的基本方法.

(2)掌握Cohen-Sutherlard直线裁剪算法

2、实验内容

输入多边形顶点的坐标和待裁剪的直线的端点坐标，由多边形对真线进行裁剪。

3、参考程序

这里只给出了实现Cohen-Sutherland直线裁剪算法的子函数，当上机调试时需根据所选用的编程

环境自己来成整个程序。

clip_a_line(x1,y1,x2,y2,xw_min,xw_max,yw_min,yw_max)

intx1,x2,y1,y2；xw_min,xw_max,yw_min,yw_max;

{

inti,code1[4],code2[4],done,display;

floatm;

intx11,x22,y11,y22,mark;

done=0;

display=0;

while(done==0)

x11=x1;x22=x2;y11=y1;y22=y2;

encode(x1,y1,codel,xwmin,xwmax,ywmin,

yw_max);

encode(x2,y2,code2,xw_min,xw_max,yw_min,

yw_max);

if(accept(code1,code2))

{

done=1;

display=1;

break;

)

else

if(reject(codel,code2)i

{

done=1;

break;

)

mark=swap_if_needed(code1,code2);

if(mark==1)

(

x1=x22;

x2=x11;

y1=y22;

y2=y11;

)

if(x2==x1)m=-1;

else

m=(float)(y2-yl)/(float)(x2-x1);

if(codel[0])

(

x1+=(yw_min-y1)/m;

y1=yw_min;

)

elseif(codel[1])

(

x1-=(y1-yw_maxi/m;

y1=yw_max;

)"

elseif(codel[2])

(

y1-=(x1-xw_min)*m;

x1=xwmin;

)

elseif(code[3])