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计算机图形学

实验报告

班级 计算机工硕班

学号 2011220456

姓名 王泽晶

实验一:直线段扫描转换

实验目的

通过本次试验，学生可以掌握直线段的扫描转换算法及其程序设计方法。

实验内容

绘制20*20的网格线，格子X和Y方向间隔均为20像素，网格起始坐标在(20,20)。我们使用此网格模拟像素矩阵()，格子交叉点是像素中心。

输入直线段两端点，可使用以下两种方法之一：

对话框输入

鼠标在网格内以鼠标左键按下-拖动-抬起方式输入。注意：直线段两端点要自动取整到模拟的像素中心位置

进行直线段扫描转换，通过点击鼠标右键调用方式或者菜单调用的方式执行。计算完成后，将扫描转换结果，在模拟的像素矩阵中，使用圆形显示出来。

方法一：直线的中点算法

算法的主要思想：

讨论斜率k∈[1,+∞)上的直线段的中点算法。

对直线，左下方的端点为(x0，y0)，右上方的端点为(x1，y1)。直线段的方程为：

现在假定已求得像素()，则如图得

由于直线的斜率k∈[1,+∞)，故m=1/k∈(0,1],则

在直线上，区间内存在两个像素NE和E。根据取整原则，当在中点M右方时，取像素NE，否则取像素E，即

若取，则上式变为

计算的递推公式如下：

=

算法的初始条件为：

相应的程序示例：

public function drawLine(pixelDrawer:Function, x0:int,y0:int,x1:int,y1:int):void

{

var dx:Number = x1 - x0;

var dy:Number = y1 - y0;

var x:Number;

var y:Number;

if ((dx == 0) && (dy == 0) )

{

// 两点重合时，直接绘制重合的点

pixelDrawer( x0, y0 );

return;

}

else if ( dx==0 )

{

// 第二点落在X轴上，直接绘制直线上的点

var step:Number = dy / Math.abs(dy);

for (y=y0; y!=y1; y+=step )

pixelDrawer( x0, y );

}

else if ( dy==0 )

{

// 第二点落在Y轴上，直接绘制直线上的点

step = dx / Math.abs(dx);

for (x=x0; x!=x1; x+=step )

pixelDrawer( x, y0 );

}

var stepX:Number = dx / Math.abs(dx);

var stepY:Number = dy / Math.abs(dy);

x = x0, y = y0;

pixelDrawer( x, y ); // 绘制起点

var k:Number = dy / dx;

if ( Math.abs(k)<1.0 ) // 斜率<1的情形，以X为自变量递增

{

var a:Number = -Math.abs(dy);

var b:Number = Math.abs(dx);

var d:Number = 2 * a + b;

var d1:Number = 2 * a;

var d2:Number = 2 * (a + b);

while ( x!=x1 )

{

if ( d<0 ) { x += stepX; y += stepY; d += d2; }

else { x += stepX; d += d1; }

pixelDrawer( x, y );

}

}

else // 斜率>=1的情形，以Y为自变量递增

{

a = -Math.abs(dx);

b = Math.abs(dy);

d = 2 * a + b, d1 = 2 * a, d2 = 2 * (a + b);

while ( y!=y1 )

{

if ( d<0 ) { x += stepX; y += stepY; d += d2; }

else { y += stepY; d += d1; }

pixelDrawer( x, y );

}

}

pixelDrawer( x1, y1 ); // 绘制终点

}

编译