点在凸多边形内外的判定图形学课程设计论文.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.08M 资料格式：doc 举报版权申诉

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河南理工大学计算机科学与技术学院课程设计报告 200 8 — 200 9 学年第 2 学期课程名称计算机图形学课程设计设计题目点在凸多边形内外的判定学生姓名刘晶晶学号 320809010409 专业班级计算机科学与技术 08-4 班指导教师徐文鹏 2009 年 6 月 20 日

一、设计题目点在凸多边形内外的判定二、设计要求（1）使用鼠标指定一组点来定义凸多边形；（2）使用鼠标指定测试点；（3）根据测试结果输出“在内部”或“在外部”；三、设计目的掌握点在凸多边形内外判定原理与方法四、设计方案关于绘点和直线，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。如果 glBegin 函数之后是 gl_points 生成顶点，是 gl_lines 则生成直线。创建生成点和直线的方法，生成多边行时通过一个循环，调用生成点和直线的方法显示多边形。判断点是否在多边行内，用的是射线法：(在代码中）以 point 循环取得多边形每一条边，且判断是否平行 X 轴，如果平行 continue，否则 i++；同时判断点是否在边上，如果是，则返回 1(点在多边形上)，否则继续下面的判断；判断边与线是否有交点，如果有则 vp++，否则，i++。判断交点的总数，如果为奇数则返回 0（点在多边形内），偶数则返回 2（点在多边形外）。通过创建鼠标事件的方法，来进行画多边形和判断。 pt 为起点，以无穷远为终点作平行于 X 轴的直线，五．软件设计（1）程序流程图： DrawPolygon 函数流程图

PtInPolygon 函数流程图（2）源程序 #include #include #include #define Draw_Polygon 1 #define Test_Point 2 #define PointI 3 #define VMAX 20 bool pInput=false,pointInput=false,tp=false; /*Class Point { public: int x,y; }*/ int vp=0,high=0; struct Point { Point p; int x, y;};

Point vPolygon[VMAX];//存放多边形顶点坐标 void LineGL(Point pt0, Point pt1) { glBegin (GL_LINES); glColor3f (1.0f, 0.0f, 0.0f); glColor3f (0.0f, 1.0f, 0.0f); glEnd (); } void PointGL(Point pt) { glPointSize(2); glBegin (GL_POINTS); glColor3f (1.0f, 0.0f, 0.0f); glEnd (); } void DrawPolygon() { for(int i=0;i= max(p1.y, p2.y) ) // 交点在 p1p2 延长线上 continue; // 求交点的 X 坐标 double x = (double)(pt.y - p1.y) * (double)(p2.x - p1.x) / (double)(p2.y

- p1.y) + p1.x; if ( x > pt.x ) vp++; // 只统计单边交点 } // 单边交点为偶数，点在多边形之外 return (vp % 2 == 1); } void myDisplay() { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glColor3f (1.0f, 0.0f, 0.0f); DrawPolygon(); PointGL(p); glFlush(); } void Init() { glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); glShadeModel(GL_FLAT); } void Reshape(int w, int h) { high=h; glViewport(0, 0, (GLsizei) w, glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluOrtho2D(0.0, (GLdouble) w, 0.0, (GLdouble) h); (GLsizei) h); } void mouse(int button, int state, int x, int y) { switch (button) { case GLUT_LEFT_BUTTON: if (state == GLUT_DOWN) { if (pInput == true)//输入多边形的顶点 { vPolygon[vp].x = x; vPolygon[vp].y = high - y;

vp++; glutPostRedisplay(); } if(pointInput==true) { p.x=x; p.y=high-y; glutPostRedisplay(); } } break; default: break; } } void processMenuEvents(int option) //鼠标事件 { switch (option) { case Draw_Polygon: pInput=true;tp=false;pointInput=false;vp=0; glutPostRedisplay(); break; case Test_Point: tp=true;pointInput=false;pInput=false; if(vp<3) { printf("Please draw a polygon!\n"); } else{ if(PtInPolygon(p))//调用 PtInPolygon()判断点是否在多边形内 printf("点在多边形中\n"); else printf("点不在多边形中\n");} case PointI: pointInput = true;tp=false;pInput=false; break; } } void createGLUTMenus() { int menu;

menu = glutCreateMenu(processMenuEvents); glutAddMenuEntry("Draw Polygon",Draw_Polygon); glutAddMenuEntry("Point",PointI); glutAddMenuEntry("Test Point",Test_Point); glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON); } int main(int argc, char *argv[]) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE); glutInitWindowPosition(100, 100); glutInitWindowSize(640, 480); glutCreateWindow("Point in polygon"); Init(); glutDisplayFunc(myDisplay); glutReshapeFunc(Reshape); createGLUTMenus(); glutMouseFunc(mouse); glutMainLoop(); return 0; } （3）运行结果

六．总结分析这次课程设计给了我深刻的体会，我的思想有了很大的转变。刚开始选到这个题目时感到很难，不知道从何下手，没有认真思考，把东西没学过当做不会做的借口。但随着提交报告时间一天一天逼近，不能再抱有从网上下载点东西交上去的侥幸心理了，通过仔细分析题目，和同学商讨发现并没有想象中的那么难，平时做的实验都有类似的代码。这次课程设计培养了我独立思考和分析问题的能力，让我明白了不能被困难吓倒，要有一定能做出来的自信心。感谢和我同题目的同学给我的帮助，感谢徐老师在炎热的天气还跑去机房为我们指导，没有你们，光凭自己恐怕现在这个程序还没调试出来。这就是这一个星期自己做课程设计的感受！参考文献《计算机图形学》矿业大学出版社徐文鹏《OPENGL 编程指南》人民邮电出版社 Dave Shreiner

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