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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验2 直线生成算法实现1. 实验目的理解基本图形元素光栅化的基本原理, 掌握一种基本图形元素光栅化算法, 利用0penGL实现直线光栅化的 DDA算法。2. 实验内容(1)根据所给的直线光栅化的示范源程序, 在计算机上编译运行, 输出正确结果。(2)指出示范程序采用的算法, 以此为基础将其改造为中点线算法或 Bresenham算法,写入实验报告。(3)根据示范代码,将其改造为圆的光栅化算法,写入实验报告。(4)了解和使用 OpenGL的生成直线的命令,来验证程序运行结果。3. 实验原理示范代码原理DDA算法。下面介绍 OpenGL画线的一些基础知识和glutResh
2、apeFunc（）函数。 (1)数学上的直线没有宽度,但0penGL的直线则是有宽度的。同时, OpenGL的直线必须是有限长度,而不是像数学概念那样是无限的。可以认为, OpenGL的“直线”概念与数学上的“线段”接近,它可以由两个端点来确定。这里的线由一系列顶点顺次连接而成, 有闭合和不闭合两种 。前面的实验已经知道如何绘“点”,那么 OpenGL是如何知道拿这些顶点来做什么呢? 是依次画出来,还是连成线? 或者构成一个多边形? 或是做其他事情? 为了解决这一问题, OpenGL要求:指定顶点的命令必须包含在 glBegin函数之后, glEnd函数之前(否则指定的顶点将被忽略),并由 g
3、lBegin来指明如何使用这些点。例如: glBegin(GL P0INTS) ,glVertex2f(0.0f, 0.0f);glVertex2f(0.5f, 0.0f); glEnd(); 则这两个点将分别被画出来。如果将 GL_POINTS替换成 GL_LINES,则两个点将被认为是直线的两个端点, OpenGL将会画出一条直线。 还可以指定更多的顶点, 然后画出更复杂的图形。另一方面, glBegin支持的方式除了 GL_POINTS和 GL_LINES,还有GL LINE STRIP、 GL LINE L0P、 GL TRIANGLES、 GL TRIANGLE STRIP、 GL
4、TRIANGLE_FAN等几何图元。(2) 首次打开窗口、移动窗口和改变窗口大小时, 窗口系统都将发送一个事件, 以通知程序员 。如果使用的是 GLUT,通知将自动完成,并调用向 glutReshapeFunc注册的函数。 该函数必须完成下列工作:重新建立用作新渲染画布的矩形区域。定义绘制物体时使用的坐标系 。如:void Reshape(int w, int h)glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);glMatrixMode(GL_PROJECTION) ;glLoadIdentity() ;gluOrtho2D(0.0, (GLdouble)
5、 w,0.0,(Gldouble)h);在 GLUT内部, 将给该函数传递两个参数: 窗口被移动或修改大小后的宽度和高度, 单位为像素。 glViewport()调整像素矩形,用于绘制整个窗口。接下来三个函数调整绘图坐标系,使左下角坐标为(0,0),右上角坐标为(w,h)。4. 实验代码#includevoid SetPixel(int x,int y)/画点glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,y);/设置点坐标glEnd();void swap(int *a,int *b)/交换函数int temp=*a;*a=*b;*b=temp;int abs(int a,i
6、nt b)if(ab)return (a-b);else return (b-a);void Bres_Line(int x0,int y0,int x1,int y1)/ Bresenham算法glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);SetPixel(x0,y0);int dx=abs(x1,x0);/200int dy=abs(y1,y0);/300if(dx=0&dy=0)return ;int flag=0;if(dx0?1:-1;int ty=(y1-y0)0?1:-1;int curx=x0;int cury=y0;int dS=2*dy;int dT=2*(dy-dx
7、);int d=dS-dx;while(curx!=x1)if(d0)d+=dS;elsecury+=ty; d+=dT;glPointSize(2);if(flag)SetPixel(cury,curx);elseSetPixel(curx,cury);curx+=tx;void LineDDA(int x0,int y0,int x1,int y1/*,int color*/)float x,y;float m,dy,dx;dx=x1-x0;dy=y1-y0;m=dy/dx;y=y0;glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);glPointSize(2);for(x=x0;x=x
8、1;x+)SetPixel(x,(y+0.5);y+=m;void Cirpot(int x0,int y0,int x,int y)SetPixel(x0+x),(y0+y);SetPixel(x0+y),(y0+x);SetPixel(x0+y),(y0-x);SetPixel(x0+x),(y0-y);SetPixel(x0-x),(y0-y);SetPixel(x0-y),(y0-x);SetPixel(x0-y),(y0+x);SetPixel(x0-x),(y0+y);void BresCricle(int x0,int y0,double r)glColor3f(0.0f,0.0
9、f,1.0f);int x,y,d;x=0;y=(int) r;d=int(3-2*r);while(xy)Cirpot(x0,y0,x,y);if(d0)d+=4*x+6;elsed+=4*(x-y)+10;y-;x+;if(x=y)Cirpot(x0,y0,x,y);void myDisplay(void)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0f,0.0f,1.0f);glRectf(25.0,25.0,75.0,75.0);glPointSize(1);glBegin(GL_POINTS);glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
10、glVertex2f(100.0f,200.0f);glEnd();LineDDA(0,0,200,300);/点线BresCricle(100,200,100);Bres_Line(0,0,300,100);glBegin(GL_LINES);glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);glVertex2f(100.0f,0.0f);glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);glVertex2f(180.0f,240.0f);glEnd();glFlush();void Init()glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);glShadeModel(GL_
11、SMOOTH);void Reshape(int w,int h)glViewport(0,0,(GLsizei) w,(GLsizei) h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D(0.0,(GLdouble) w,0.0,(GLdouble) h);/坐标系定义int main(int argc,char *argv)glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_RGB|GLUT_SINGLE);glutInitWindowPosition(100,100);glutInitWindowSize(400,400);glutCreateWindow(Hello World!); Init();glutDisplayFunc(myDisplay);glutReshapeFunc(Reshape);glutMainLoop();return 0; 5. 实验结果6. 实验分析 在书本中代码呈现出的直线是一条斜率为1的线，而按照数据，线条斜率为1.5，分析其原因是在LineDDA函数中，m,x,y等值的类型都为int型，造成了数据的丢失，所以斜率发生了变化。专心-专注-专业