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计算机图形学实验报告

计算机图形学实验报告

一、 实验题目：

利用计算机编程语言绘制图形，主要实现以下内容： (1)、中点算法生成任意斜率直线，并设置线型线宽。 (2)、中点算法生成圆 (3)、中点算法生成椭圆

(4)、扫描算法实现任意多边形填充 (5)、Cohen_Sutherland裁剪 (6)、自由曲线与曲面的绘制 (7)、二维图形变换 (8)、三视图变换

二、系统分析与设计

本实验采用C语言编程，运行环境为TurboC;

三、算法思想及程序实现

1、中点算法生成任意斜率直线，并设置线型线宽。

(1)．算法思想

假定直线斜率k在0~1之间(k的其它取值可以类似处理)，当前象素点为(xp,yp)，则下一个象素点有两种可选择点P1(xp+1,yp)或P2(xp+1,yp+1)。若

P1与P2的中点(xp+1,yp+0.5)称为M，Q为理想直线与x=xp+1垂线的交点。当M在Q的下方时，则取P2应为下一个象素点；当M在Q的上方时，则取P1为下一个象素点。这就是中点画线法的基本原理。

下面讨论中点画线法的实现。过点(x0,y0)、(x1, y1)的直线段L的方程式为

F(x, y)=ax+by+c=0，其中，a=y0-y1, b=x1-x0, c=x0y1-x1y0，欲判断中点M在Q点的上方还是下方，只要把M代入F(x，y)，并判断它的符号即可。为此，我们构造判别式:

d=F(M)=F(xp+1, yp+0.5)=a(xp+1)+b(yp+0.5)+c 当d<0时，M在L(Q点)下方，取P2为下一个象素； 当d>0时，M在L(Q点)上方，取P1为下一个象素； 当d=0时，选P1或P2均可，约定取P1为下一个象素；

注意到d是xp, yp的线性函数，可采用增量计算，提高运算效率。