计算机图形学设计算法绘制直线与圆.docx

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信息与计算科学专业基础课

计算机图形学课程实验报告
实验题目设计算法绘制直线与圆
班级
姓名
学号
指导教师
日期

实验2
设计算法绘制直线与圆

实验说明
试验目的：掌握直线和圆的基本生成算法思想，并上机编程实现相应的算法。
试验地点：教九楼401数学系机房
实验要求(Direction):1.每个学生单独完成；2.开发语言为TurboC或C++，也可使用其它语言；3.请在自己的实验报告上写明姓名、学号、班级；4.每次交的实验报告内容包括：题目、试验目的和意义、程序制作步骤、主程序、运行结果图以及参考文件；5.自己保留一份可执行程序,考试前统一检查和上交。
实验内容
实验题一
1.1实验题目
1).用DDA法在屏幕上画一条具有三个像素宽的直线段L1。要求：(1)直线段L1的两个端点坐标和画线颜色都要求可以随机输入；(2)要求输出直线段L1上的各点坐标；(3)画出直线的同时要求标明两端点坐标。
2).将课堂所讲的斜率0<K<1的中点画线算法推广到斜率K>1、-1<K<0和K<-1的情况，编写一通用的中点画线算法。
1.2实验目的和意义
1.了解如何利用C语言和图形函数进行绘图；
2.熟悉并掌握C语言的图形模式控制函数，图形屏幕操作函数，以及基本图形函数；
3.通过对TurboC进行图形程序设计的基本方法的学习，能绘制出简单的图形；
4.熟悉并掌握DDA法在屏幕上画一条具有三个像素宽的直线段L1以及通用的中点画线算法。通过DDA法及用的中点画线算法，了解图形系统初始化、图形系统关闭和图形模式的控制，并熟练运用图形坐标的设置，包括定点、读取光标以及图形颜色的设置。
1.3程序制作步骤(包括算法思想、算法流程图等)
1.自动搜索显示器类型和显示模式，初始化图形系统，通过printf、scanf语句控制线段的端点坐标和画线颜色的自由输入；
2.DDAline:设直线之起点为（x1，y1），终点为（x2，y2），则斜率k为：
则有：
⑴.可通过计算由x方向的增量引起y的改变生成直线。由（为直线上某步的初值）则
⑵.也可通过计算由y方向的增量引起x的改变生成直线。由（为直线上某步的初值）则：
3.Midpointline:
⑴.假定X坐标为的各像素点中，与直线最近点已确定为（用实心小圆表示），那么下一个与直线最近的象素点只能是正右方的或右上方两者之一。
⑵.再以M表示P1与P2的中点，即又设Q是理想直线与垂直线的交点。显然有:
①.当M在Q的下方，则P2离直线近,应取为下一个象素点；
②.当M在Q的上方，则P1离直线近,应取为下一个象素点。
③.当M和Q重合,则P1和P2离直线一样近,两者均可取为下一个象素点
1.4主程序
1.4.1DDA算法
#include"graphics.h"
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<math.h>

DDAline(intx1,inty1,intx2,inty2,intc)
{
floatdelta_x=0;
floatdelta_y=0;
floatx=0;
floaty=0;
intdx=0;
intdy=0;
intsteps=0;
intk=0;

dx=x2-x1;
dy=y2-y1;
if(abs(dx)>abs(dy))
{
steps=3*abs(dx);
}
else
{
steps=3*abs(dy);
}
delta_x=(float)dx/(float)steps;
delta_y=(float)dy/(float)steps;
x=float(x1);
y=float(y1);
for(k=1;k<=steps;k++)
{
putpixel(int(x+0.5),int(y+0.5),c);
x+=delta_x;
y+=delta_y;
}

return0;
}

voidmain()
{
chart[100]={0};
intx1=0;
inty1=0;
intx2=0;
inty2=0;
intc=0;

voiddda_line(intx1,inty1,intx2,inty2,intc);
intgraphdriver=DETECT,graphmode;
initgraph(&graphdriver,&graphmode,"D:\\TC");/*初始化图形系统*/

printf("输入两端点坐标：\n");

scanf("<%d,%d>,<%d,%d>",&x1,&y1,&x2,&y2