计算机图形学实验六——线型和线宽

Posted 2021-09-09 大灬白

【实验名称】 线型和线宽
【实验目的】
通过实验，进一步理解和掌握线型和线宽的处理。

【实验原理】
线型包括实线、虚线和点线。线型的显示在扫描转换算法中可通过像素段方法实现，即对各种虚线和点线，画线程序沿线路径输出一些实线段（划线），在每两个划线之间有一个空白段，划线和空白段的长度（像素数目）可用像素模板指定。像素模板是由数字0和1组成的串，它指出沿线路径哪些位置要置前景色，哪些位置不置。
线刷子处理线宽。假设直线斜率在[-1,1]之间，这时可以把刷子置成与x轴垂直的方向，刷子的中点对准直线的一端点，然后让刷子中心往直线的另一端移动，即可“刷出”具有一定宽度的线。当直线斜率不在[-1,1]之间时，把刷子置成与x轴平行的方向。线刷子可通过交替地在单线宽像素点的上/下（竖直刷子）和左/右（水平刷子）画像素来显示有宽度的线。如三个像素宽的直线除了画（x，y）像素点以外，还需要画出（x，y+1）和（x，y-1）的像素点（竖直刷子），或（x+1，y）和（x-1，y）的像素点（水平刷子）。
【实验内容】
编程生成一条任意线型任意线宽的直线（该直线的线形、宽度、起始点可由用户指定）
源代码：

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<graphics.h>

char LineType[7];//线型

//DDA画线算法
void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int LineWidth)
{
	int dx,dy,espl,k,i,j=0;
	float x,y,xIncre,yIncre;
	dx=x1-x0;dy=y1-y0;
	x=x0;y=y0;
	if(abs(dx)>abs(dy))
		espl=abs(dx);
	else 
		espl=abs(dy);
	xIncre=(float)dx/(float)espl;
	yIncre=(float)dy/(float)espl;
	for(k=0;k<=espl;k++)
	{
		if(LineType[j]=='1')
		{
			j++;
			if(j==7)//线型循环条件
				j=0;
			if(dy<=dx)//斜率<1,刷子与X轴垂直,X+-(i/2)
			{
				for(i=0;i<LineWidth;i++)
				{
					putpixel(int(x+0.5+i/2),int(y+0.5),YELLOW);
					putpixel(int(x+0.5-i/2),int(y+0.5),YELLOW);	
				}
			}
			else//斜率>1,刷子与X轴平行,Y+-(i/2)
			{
				for(i=0;i<LineWidth;i++)
				{
					putpixel(int(x+0.5),int(y+0.5+i/2),YELLOW);
					putpixel(int(x+0.5),int(y+0.5-i/2),YELLOW);
				}
			}
			x+=xIncre;
			y+=yIncre;
		}
			
		else
		{
			j++;
			if(j==7)
				j=0;
			x+=xIncre;
			y+=yIncre;
			continue;//跳到for循环，继续执行
		}
	}
}

int main()
{
	int x0,y0,x1,y1,LineWidth;
	int gd=DETECT,gm;
	printf("\\n请输入线宽: ");
	scanf("%d",&LineWidth);
	printf("\\n请输入线型: ");
	scanf("%s",&LineType);
	printf("\\n请输入直线的起点和终点坐标:");
	scanf("%d %d %d %d",&x0,&y0,&x1,&y1);
	initgraph(&gd,&gm,""); 
	DDALine(x0,y0,x1,y1,LineWidth);
	getchar();getchar();// 按任意键继续
    closegraph();  
	return 0;// 关闭图形界面
}

实验结果截图：

【小结或讨论】
本次实验是线型和线宽。在此次实验中，我以DDA算法为基础，然后进行线宽的处理。具体操作为：
首先定义了一个字符串类型的线型像素模板，设定像素数目为7，然后使用DDA算法进行画线，同时还在DDA算法中加入线宽的变量。接着对像素进行判断，若像素为1，则判断直线的斜率（根据dx和dy的大小来判别），如果斜率在（-1,1）之间，用与x轴垂直的线刷子，此时x的值要加/减线宽的一半；如果斜率不在（-1,1）之间，用与x轴平行的线刷子，此时y的值加/减线宽的一半。
在本次实验中，犯了两个错误，一是没有注意坐标起始点的输入格式，二是没有注意LineType是字符型，我在判断像素点的时候，把判断条件写成int型。这两个错误都导致了实验结果不能出现。