计算机图形学课程第二次试验

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14.9 积分

重庆大学学生实验报告实验课程名称 计算机图形学 开课实验室 DS1501 学 院 软件学院 年级一三级专业班 学生姓名 学号 开课时间 2015 至 2016 学年第 1 学 期总成绩教师签名软件学院制 《基本图形元素的生成算法(直线)》实验报告开课实验室： 年 月 日学院软件学院 年级、专业、班姓名 成绩课程名称计算机图形学实验项R名 称菽木图形元素的生成算法(圆、椭圆)指导教师教师评语教师签名：年 月円一、 实验目的1) 实现绘制圆的中点算法和Bresenham算法。2) 实现绘制椭圆的屮点算法。二、 实验原理圆(屮点算法)圆的特征一八分对称性圆被定义为到给定中心位置(xc,yj距离为r的点集。圆心位于原点的岡有四条对称轴x=0, y=0，*^和乂=-7。若已知圆弧上一点(x, y)，可以得到其关于四条对称轴的其t 7个点，这种性质称为八分对称性。因此，只要扫描转换八分之一關弧，就町以求出整个關弧的象素集。显示圆弧上的八个对称点的算法：void CirclePoints(int x, int y,int color){ Putpixel (x, y, color) ; Putpixel (y, x, color);Putpixel (~x, y, color) ; Putpixel (y, ~x, color);Putpixel (x, -y, color) ; Putpixel (-y, x, color);Putpixel (-x, -y, color); Putpixel (-y, -x, color);}如果我们构造函数F(x,y)=x2+y2-R2,则对于岡上的点有F(x,y)=0,对P圆外的点有F(x，y)〉0,对 于岡P、j的点F(x,y)<0。与中点O线法一样，构造判別式： d=F(M)=F(xp+l，yp-O.5)=(xp+1 )2+(yp-0.5)2-R2若d<0,则应取Pl为下一象素，而且再下一象素的判别式为： d=F(xp+2,yp-0.5)=(xp+2)2+(yp-0.5)2-R2=d+2xp+3苦d>0,则应取P2为下一象素，而且下一象素的判别式为 d=F(xp+2,yp-l .5)=(xp+2)2+(yp-1.5)2-R2=d+2(xp-yp)+5我们这里讨论的第一个象素是(0，R),判别式d的初始值为： d0=F(l，R-0.5)=1.25-R图2.2.1当前象素与下一象素的候选者屮点M圆算法：MidPointCircle(int r int color){ int x，y;float d;x=0; y=r; d=1.25-r; circlepoints (x，y，color); while(x<=y){ if(d<0) d+=2*x+3;else { d+=2*(x-y)+5; y—;}X++;circlepoints (x,y,color);})为了进一步提高算法的效率，可以将上而的算法屮的浮点数改写成整数，将乘法运算改成加 法运算，即仅用整数实现屮点M圆法。(2)圆弧的生成算法算法：基木同圆弧算法，是方程变得货杂F(x，y)=(bx)A2+(ay)A2-(ab)A2.对称性：4分对称，画第一象限分段依裾：斜率为一点三、使用仪器、材料VS2012四、实验步骤函数主程序部分代码如下：int main 0 {HWND hw=GetConsoleWindow(): HDC hDC=GotDC(hw): int r, x, y; int a, b;COLORREF coloi-OxffOOff; printf("输入1位圆,输入2为椭圆： int number1;scanf(〃％d〃，&numberl): if(number1==1) {printf ("请输入圆的半径R"); scanf (〃%d"，&r); drowcircle(r, color);}else if (numberl==2) {printf (〃输入a，b的大小:");scanf_s("%d"，&a) ;scanf_s("%cT，&b); drowelipse(a, b, color) ;}else printf ("输出错误")；/*scanf (〃%d"，&r);drowcircle(r, color);*/}输入1时，进入画圆部分，输入半径的大小得出图像。输入2时进入画椭圆界面，输入a, b的值，得出椭圆?C:\Windows\system32\cmd.exe.圆，输入2为椭圆:C:\Wmdows\system32\cmd.exe讓織B2鵬1C:\Wmdows\system32\cmd.exe隱＞2鵬21.中点画圆算法:代码如下：void drowcircle(int r, int color) //中点画圆算法{ int x, y; float d; color:0xff00ff; x=0; y=r; d二 1.25-r; circlepoints (x,y,color); whi le(x<=y){ if (d<0) d+=2*x+3;else{ d+=2*(x-y)+5; y—;} x++;circlepoints (x, y, color):}}定义x,y，r，赋予初值，确定颜色位数。根裾增量值确定d。//八次对称void circlepoints(int x, int y ,int color){HWND hw=GetConsoleWindow():HDC hl)OGetDC(hw);SetPixel(hDC, x*2+200, y*2+200, color); SetPixel(hDC,y*2+200, x*2+200, color); SetPixel(hDC, -x*2+200, y*2+200, color); SetPixel(hDC,y*2+200, -x*2+200, color); SetPixel(hDC, x*2+200, -y*2+200, color); SetPixel (hDC,-y*2+200,x*2+200,color); SetPixel (hDC, -x*2+200, -v*2+200, color) : SetPixel (hl)C, -y*2+200, -x*2+200, color);}确定八次对称画法,形成圆，结果如图:C:\Windows\sys相 ? 为0 -2 31-?,R ■f半继麵量1■入任 盤目青"""" 中点画圆法流程图:椭圆画法:。令K啣藝识莓，坦s^ffi {{! (JOo3>:>p)JI} (0=391 w {:(?IOr-Hs>;> x*l*l)3f—tJ q=e :(J0J03 *x)3sdJJo (p/1)十q*5K-q*(Irp-q=>.o=x :P 1§TJ :X lu-l—l:x 1.S}(JOJS J3gsoyq l.5«luJ)3sdnaA\0JP POA "诮眉lnKl荽//:(JOISoSAtooc\l+2x-o§) TSMSS 二SISoSAt-ooCM+s 念-OGM) P.2CU13S ;.so3oof 交 ros+交 xo(Iq) P.2CUSS 二Jo—H03os+CMtos+CM艺o(Iq) P.2JSS乂 >一 qosooHDaqOGH;)MOP.5AoIosuoya9HMq dgH}(JOO3 J3g38>.l.s>

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