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计算机图形学实验报告.doc
计算机图形学
实验报告
实验报告
I、实验说明：
计算机图形学（Computer Graphics）是近三十年来发展迅速，应用广泛的新
兴学科，主要研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形。
通过这一学期的认真学习，我们对各种各样的图形处理方法有了一个基本的
认识。通过实验，我们综合利用了计算机图形学里面各种图形的基本算法，以及
图形裁剪、填充等算法，并对图形转换有了更深一步的认识。
本次实验的实验环境：
装有 VC6.0 的计算机一台。
II、实验目的：
通过本次实验，把在《计算机图形学》课程中学到的各种知识运用到实际当
中来，达到学以致用的目的。
1、 了解计算机图形学的原理、方法和应用。
2、 掌握计算机的基本图形（直线和圆）的生成算法、图形裁剪、图形填充、
参数曲线的生成和图形变换等基础知识。
III、实验任务：
1、 编写一个直线算法程序；
2、 编写一个圆算法程序；
3、 编写一个曲线算法程序；
4、 编写两个直线裁剪程序；
5、 编写一个填充算法程序；
6、 编写图形的几何变换程序；
IV、实验内容：
新建工程
(b)选择建立单文档：
点击：finish.
(c)选择
然后双击
一次建立菜单栏：
并且输入 ID 和 CAPTION(例：画线)
下面的 Prompt 是显示在界面左下角的，可以为空。
点击左上角的 View
选择第一个，进入 MFC ClassWizard
将 Class name 改为 CZhouView
选择一个 ID 点击 COMMAND 添加到 CZhouView 里面
依次添加，直到所有 ID 均添加完毕
*还要添加鼠标响应：
全部添加完毕后点击
结束。
工程建立完毕。
添加代码：
主要在 ZhouView.cpp 和 ZhouView.h 内添加代码;
定义 CPoint
采用 OnLButtonUp 响应：
定义 m_nChoice 来区分各个函数，
例：case 1：
DDALine(pDC,m_nPoint1.x,m_nPoint1.y,m_nPoint2.x,m_nPoint2.y,color);
break;
调用 DDA 画直线算法。
在 ZhouView.h 中，定义了：
void SeedFill(int xe,int ye, COLORREF newcolor,COLORREF oldcolor);
void pingyi();
void xuanzhuan();
void bili();
void XCQ();
void YCQ();
void DC();
等全局函数，public;
私有变量：
CPoint m_nPoint2;
CPoint m_nPoint1;
以及共有变量：
CPoint m_nPoint;
COLORREF color;
int flag;
int m_nChoice;
HCURSOR m_npen;
在 LBuTTonDown 中定义
flag=1;
m_nPoint=point;
CDC*pDC=GetDC();
CClientDC dc(this);
m_nPoint1.x=point.x;
m_nPoint2.x=m_nPoint1.x;
m_nPoint1.y=point.y;
m_nPoint2.y=m_nPoint1.y;
CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
在构造函数中对变量进行必要的初始化：
CZhouView::CZhouView()
{
// TODO: add construction code here
flag=0;
color=RGB(255,0,0);
m_nPoint1=0;
m_nPoint2=0;
m_nChoice=0;
}
详细算法过程:
直线算法：
i、编写直线算法程序：
选用算法：DDALINE
算法分析：文献[1]中 DDA 算法只考虑斜率在(-1，1)内的情况。
假设带扫描转换的直线段是 P0(x0,y0)P1(x1,y1),再另△x=x1-x0, △y=y1-y0;斜率
m=△y/△x,x++,而 y=(int)(y+0.5);
即 x 一直加一，而 y 可能是不加或者是加一。
ii、算法程序：
//直线算法之 DDA 算法
void DDALine(CDC *pDC, int x1, int y1, int x2, int y2, COLORREF color)
{
int dx,dy,a,b;float X;float Y;
dx=x2-x1;
dy=y2-y1;
int x=x1,y=y1;//起点的 x、y 坐标
if(abs(dx)>abs(dy))
a=abs(dx);
else
}
//OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
case 1:
DDALine(pDC,m_nPoint1.x,m_nPoint1.y,m_nPoint2.x,m_nPoint2.y,color);
break;
iii、编译、运行：
a=abs(dy);
X=dx/(float)a;
Y=dy/(float)a;
pDC->SetPixel(x,int(y+0.5),color);
for(b=0;b<=a;b++)
{
x+=X;
y+=Y;
pDC->SetPixel(x,int (y+0.5),color);
}
圆算法：
i、编写圆算法程序：
选用算法：中点画圆算法
算法分析：
撇开直接从当前从 Xi/k 计算 Yi 的过程，而是从当前已获得的像素（xi，yi）递
推出后继的像素（xi+1，y（i+1））。
先算出第一象限内的八分之一圆弧，再根据圆的对称型算出其它象限的像素。
ii、算法程序：
//显示圆弧上的八个对称点：
void CirclePoints(CDC *pDC,int x0,int y0,int x,int y,COLORREF color)
{
pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,color);
pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,color);
pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,color);
pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,color);
pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,color);
pDC->SetPixel(y+x0,x+y0,color);
pDC->SetPixel(-y+x0,x+y0,color);
pDC->SetPixel(y+x0,-x+y0,color);
pDC->SetPixel(-y+x0,-x+y0,color);
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//中点画圆算法：
void MidPointCircle(CDC *pDC, int x1, int y1, int x2, int y2, COLORREF color)
{
int r,x,y;
float d;
r=sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1));
x=0;
y=r;
d=5/4-r;
CirclePoints(pDC,x1, y1,x, y,color);
while(y>x){
if(d<=0)
d+=2*x+3;
else{
d+=2*(x-y)+5;
y--;
}
x++;
CirclePoints(pDC,x1, y1,x, y,color);
}//while 结束
}//MidPointCircle()函数结束
//OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
case 2:
MidPointCircle(pDC,m_nPoint1.x,m_nPoint1.y,m_nPoint2.x,m_nPoint2.y,color);
break;
iii、编译、运行：
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
曲线算法：
i、编写曲线算法程序：
选用算法：Bezier 曲线算法
算法分析：
三次 Bezier 曲线的定义式为：
3
0
i
P
i
BEZ
i
3,
)(
t
P(t)=
,t∈[0,1]
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