华中科技大学计算机图形学实验报告

课程实验报告课程名称：计算机图形学

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姓名：

指导教师：

报告日期：2015-11-11

计算机科学与技术学院

实验一：分形图形绘制

一、实验目的（标题四号黑体）

(1)理解OpenGL 中glut 程序框架；

(2)掌握二维基本图形绘制算法；

(3)利用二维基本图形绘制算法，扩展对其他复杂图形的绘制理解。

二、实验内容

1、实验算法

(a)中点Bresenham算法画线

a)输入直线的两个端点：端点、端点。必要时交换A、

B两点的坐标，使A点不在B点的右边。

令，，，

b)讨论直线的斜率的大小及正负，分四种情况分别逐点画线：

i.当

最大位移方向为x轴。构建判别公式：

其中，初值。

当时，，。

当时，。

ii.当

最大位移方向为x轴。构建判别公式：

其中，初值。

当时，，。

当时，。

iii.当

最大位移方向为x轴。构建判别公式：

其中，初值。

当时，，。

当时，。

iv.当

最大位移方向为x轴。构建判别公式：

其中，初值。

当时，，。

当时，。

c)当直线没有画完时重复b)步骤

(b)绘制分形三角形

a)输入三角形的三个端点：端点、端点、端点

、递归层数n。

b)连接A、B、C三点。

c)当时，连接输入三角形三边的中点，将分割得到的四个三角形

中包含顶点的三个、作为输入参数，递归调用本步骤。

2、源程序

#include

#include

#include

#define ROUND(a) ((int )(a+0.5)) //求某个数的四舍五入值

using namespace std;

//全局变量声明：三角形三顶点及递归层数

GLint Global_xa, Global_ya, Global_xb, Global_yb, Global_xc, Global_yc;

int Global_n;

void init(void)

{

glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);//指定窗口的背景色为白色

glMatrixMode(GL_PROJECTION);//对投影矩阵进行操作

gluOrtho2D(0.0, 600.0, 0.0, 600.0);//使用正投影

}

//绘制直线的函数

void lineDDA(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb)

{

GLint dx = xb - xa, dy = yb - ya; //计算x,y方向的跨距

int steps, k; //定义绘制直线像素点的步数

float xIcre, yIcre, x = xa, y = ya; //定义步长的增量

//取X，Y方向跨距较大的值为步数if (abs(dx) > abs(dy)) steps = abs(dx);

else steps = abs(dy);

//根据步数来求步长增量

xIcre = dx / (float)steps;

yIcre = dy / (float)steps;

//从起点开始绘制像素点

for (k = 0; k <= steps; k++)

{

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2f(x, y);

glEnd();

x += xIcre;

y += yIcre;

}

}

//绘制直线的函数(中点Bresenham算法)

void lineBre(GLint xa, GLint ya, GLint xb, GLint yb)

{

GLint dx, dy, d, UpIncre, DownIncre, x, y; //统一规定UpIncre为能使非最大位移方向坐标改变时的Di增量

//统一规定DownIncre为不能使非最大位移方向坐标改变时的Di增量

if (xa > xb) {

/* 确保a点不在b点的右方*/

x = xb; xb = xa; xa = x;

y = yb; yb = ya; ya = y;

}

x = xa; y = ya; //计算画线起点

dx = xb - xa; dy = yb - ya; //计算dx和dy

if (abs(dx) >= abs(dy))

{

/* 考虑|k|<=1的情况*/

if (dy >= 0) {

/* 考虑k>=0的情况*/

d = dx - 2 * dy; //计算D0

UpIncre = 2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dy; //计算UpIncre和DownIncre

while (x <= xb) {

/* 从线起点画到线终点*/

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点

glEnd();

x++; //移动下一画点位置的x轴坐标

if (d < 0) {

/* 考虑Di<0的情况*/

y++; //移动下一画点位置的y轴坐标

d += UpIncre; //迭代d

}

else {

/* 考虑Di>=0的情况*/

d += DownIncre; //迭代d

}

}

}

else {

/* 考虑k<0的情况*/

d = -dx - 2 * dy; //计算D0

UpIncre = -2 * dx - 2 * dy; DownIncre = -2 * dy; //计算UpIncre和DownIncre

while (x <= xb) {

/* 从线起点画到线终点*/

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2i(x, y); // 在(x,y)位置画点

glEnd();

x++; //移动下一画点位置的x轴坐标

if (d > 0) {

/* 考虑Di>0的情况*/

y--; //移动下一画点位置的y轴坐标

d += UpIncre; //迭代d

}

else {

/* 考虑Di>=0的情况*/

d += DownIncre; //迭代d

}