计算机图形学实验一——基本图素的生成算法和图形填充

Posted 2021-09-09 大灬白

【实验名称】 基本图素的生成算法和图形填充
【实验目的】
1、通过实验，进一步理解和掌握DDA和中点Bresenham算法；
2、掌握填充算法的基本原理；
【实验原理】
1．给定直线两端点A(xA,yA)和B(xB,yB)，画出该直线。
（1）数值微分法（DDA算法）
△x=x B– xA ,△y= y B - y A

（2）中点Bresenham画直线算法
1）输入直线的两端点A(xA,yA)和B(xB,yB)。
2）△x=x B– xA ,△y= y B - y A , e= -△x、x=xA、y=yA。
3）绘制点(x,y)。
4）e更新为e+2△y，判断e的符号。若e>0，则(x,y)更新为(x+1,y+1)，同时将e 更新为e-2△x；否则(x,y)更新为(x+1,y)。
5）当直线没有画完时，重复步骤3和4。否则结束。
2．边缘填充算法
填充多边形时：逐边处理。对每一条边，将该边的右方所有像素取补。
【实验内容】
1.用数值微分法（DDA法）或中点Bresenham算法绘制任意一条直线；（由键盘输入直线的两端点坐标）
【源代码】

#include <graphics.h>  
#include<stdio.h>
#include<math.h>
void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1)
{
	int dx,dy,espl,k;
	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++)
	{
		putpixel(int(x+0.5),int(y+0.5),GREEN);
		x+=xIncre;
		y+=yIncre;
	}
}

int main()
{
	int x0,y0,x1,y1;
	int gd=DETECT,gm;
	printf("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);
	getchar(); getchar();              // 按任意键继续
    closegraph();  
	return 0;// 关闭图形界面
}

【实验截图】

2.任意画一个多边形,并用边（缘）填充算法进行填充。（多边形的顶点坐标存放在数组中，坐标值由键盘输入）
【源代码】

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

//边缘填充
void draw(int a,int b)
{
	for(int i=a;i<500;i++)
	{
		if(getpixel(i,b)==0)
			putpixel(i,b,WHITE);
		else
			putpixel(i,b,BLACK);
	}
}

//DDA画线算法
void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1)
{
	int dx,dy,espl,k;
	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++)
	{
		putpixel(int(x+0.5),int(y+0.5),GREEN);
		x+=xIncre;
		y+=yIncre;
		draw(int(x+0.5),int(y+0.5));
	}
}


//输入点的坐标
void input(int *p,int N)
{
	int j;
	printf("\\n请输入各点的坐标：\\n");
    printf("\\n第1个坐标为: " );
	for(j=0;j<2*N;j++){
		scanf("%d",&p[j]);
		if(j%2==1)
			printf("\\n第%d个坐标为: ",(j+1)/2+1);
	}
}

//选择多边形的边进行填充
void select(int *p,int N){
    for(int i=0;i<2*N-3;i++){
		DDALine((int)p[i],(int)p[i+1],(int)p[i+2],(int)p[i+3]);
		i++;
	}
	draw(p[2],p[3]);
	draw(p[6],p[7]);
}

//主函数
int main()
{
	int gd=DETECT,gm,N;
	int x0,x1,y0,y1;
	printf("请输入多边形的个数：");
	scanf("%d",&N);
	int p[10];
    input(p,N);
	initgraph(&gd,&gm,"");
    drawpoly(N,p);
	select(p,N);
	getchar();
	getchar();
	closegraph();
}

【实验截图】

【小结或讨论】
本实验是基本图素的生成算法和图形填充，通过对算法的实现，让我们对DDA算法和图形填充算法有更加深刻的理解。