計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-實(shí)驗(yàn)1直線段掃描轉(zhuǎn)換

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班級(jí)計(jì)算機(jī)工碩班

學(xué)號(hào)2011220456

姓名王澤晶

實(shí)驗(yàn)一:直線段掃描轉(zhuǎn)換

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過本次試驗(yàn)，學(xué)生可以掌握直線段的掃描轉(zhuǎn)換算法及其程序設(shè)計(jì)方法。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.繪制20*20的網(wǎng)格線，格子X和Y方向間隔均為20像素，網(wǎng)格起始坐標(biāo)在(20,20)。

我們使用此網(wǎng)格模擬像素矩陣（019,019xy≤≤≤≤），格子交叉點(diǎn)是像素中心。

2.輸入直線段兩端點(diǎn)，可使用以下兩種方法之一：

a)對(duì)話框輸入

b)鼠標(biāo)在網(wǎng)格內(nèi)以鼠標(biāo)左鍵按下-拖動(dòng)-抬起方式輸入。注意：直線段兩端點(diǎn)要自動(dòng)

取整到模擬的像素中心位置

3.進(jìn)行直線段掃描轉(zhuǎn)換，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵調(diào)用方式或者菜單調(diào)用的方式執(zhí)行。計(jì)算完

成后，將掃描轉(zhuǎn)換結(jié)果，在模擬的像素矩陣中，使用圓形顯示出來。

方法一：直線的中點(diǎn)算法

算法的主要思想：

討論斜率k∈[1,+∞)上的直線段的中點(diǎn)算法。

對(duì)直線01pp，左下方的端點(diǎn)為0p（x0，y0），右上方的端點(diǎn)為1p（x1，y1）。直線段的方程為：

ymxB=+?yyxBxyyxxBx

?=+??=?+??(,)0FxyxyyxxB?=?-?-?=

現(xiàn)在假定已求得像素（,,irixy），則如圖得

,,11(,]22

iirirxxx∈-+由于直線的斜率k∈[1,+∞)，故m=1/k∈(0,1],則

1,,13(,]22

iirirxxx+∈-

+在直線1iyy=+上，區(qū)間,,13(,]22

irirxx-+內(nèi)存在兩個(gè)像素NE和E。根據(jù)取整原則，當(dāng)11(,)iixy++在中點(diǎn)M11(,)2iixy++右方時(shí)，取像素NE，否則取像素E，即,11,,1()()01()()0iriiririxEFMxxxNEFMx+++??≤=?+?>?ii點(diǎn)當(dāng)(,y+1)在左方時(shí)點(diǎn)當(dāng)(,y+1)在右方時(shí)

若取2()idFM=，則上式變?yōu)?/p>

,1,,()01(0iriiririxEdxxNEd+?≤=?+>?點(diǎn)當(dāng)點(diǎn))當(dāng)

計(jì)算id的遞推公式如下：

,11,12[(2)()]0122(,2)0122[(2)(1)]2iiriiiiiiirxyyxxBddFxydxyyxxB++??+-?+-??≤?=++=?>??+-?++-???=20

2()0iiiidxddxyd+?≤??+?-?>?

算法的初始條件為：

00,00,0(,)(0,0)12(,1)22

rrxyxydFxyxy=???=++=?-???相應(yīng)的程序示例：

publicfunctiondrawLine(pixelDrawer:Function,x0:int,y0:int,x1:int,y1:int):void{

vardx:Number=x1-x0;

vardy:Number=y1-y0;

varx:Number;

vary:Number;

if((dx==0)

return;

}

elseif(dx==0)

{

//第二點(diǎn)落在X軸上，直接繪制直線上的點(diǎn)varstep:Number=dy/Math.abs(dy);

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

pixelDrawer(x0,y);

}

elseif(dy==0)

{

//第二點(diǎn)落在Y軸上，直接繪制直線上的點(diǎn)

step=dx/Math.abs(dx);

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

pixelDrawer(x,y0);

varstepX:Number=dx/Math.abs(dx);

varstepY:Number=dy/Math.abs(dy);

x=x0,y=y0;

pixelDrawer(x,y);//繪制起點(diǎn)

vark:Number=dy/dx;

if(Math.abs(k)=1的情形，以Y為自變量遞增

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