计算机图形学实验报告-直线中点bresenham算法的实现资料

计算机图形学实验报告

实验内容直线中点Bresenham算法的实现专业计算机科学与技术

班级

学号

姓名

指导教师刘长松

年月日

一、实验题目

直线中点Bresenham算法的实现

二、实验要求

学习Visual C++ 6.0集成编程环境的使用、图形设备接口和常用图形程序设计、鼠标编程以及菜单设计等基础知识，从而掌握利用Visual C++进行图形程序设计的方法以及简单的图形画法，并编程实现Bresenham直线扫描转换程序，得出相应的输出图形。

三、实验内容

1．学习Visual C++ 6.0集成编成环境的使用；

2．掌握Visual C++ 6.0图形设备接口和常用图形程序设计、菜单设计等方法；

3．编程实现Bresenham直线扫描转换程序，得出相应的输出图形；

四、实验过程

1、实验原理

Bresenham 算法思想：

0≤d≤1

当d<0.5：下一个象素应取右光栅点(xi+1，yi)

当d≥0.5：下一个象素应取右上光栅点(xi+1，yi+1)

e=d-0.5 假定直线斜率|k|≤1。e0= -0.5，x每次加1，e = e + k；e<0时，下一像素取(xi+1，yi)，e = e + k ；e>0时，下一像素取(xi+1，yi+1)；

e = e + k -1 ；e=0时，可任取上、下光栅点显示。

当斜率|k|>1时，同理，只是y每次加1，x是否变化取决于增量e。

中点算法

d =2F(M)=2F(Xp+1,Yp+0.5)=2(a(Xp+1)+b(Yp+0.5)+c) 其中a=y0-y1, b=x1-x0, c=x0y1-x1y0

当d<0，M在L(Q点)下方，取右上方T为下一个象素；

此时再下一个象素的判别式为：

d’= 2F(Xp+2,Yp+0.5)=2(a(Xp+2)+b(Yp+0.5)+c)

= 2(a(Xp+1)+b(Yp+0.5)+c) +2a = d + 2a; 当d>0，M在L(Q点)上方，取右方B为下一个象素；

此时下一个象素的判别式为：

d’= 2F(Xp+2,Yp+1.5)=2(a(Xp+2)+b(Yp+1.5)+c)

= 2(a(Xp+1)+b(Yp+0.5)+c) +2(a +b) = d + 2(a + b); 当d=0，选T或B均可，约定取B为下一个象素；d0 = 2F(X0+1,Y0+0.5) = 2(a(X0+1)+b(Y0+0.5)+c)

= 2(F(X0,Y0)+a+0.5b)

2、案例分析

MFC提供的CDC类的成员函数MoveTo()和LineTo()函数用于绘制傻

任意斜率的直线段，直线段的颜色由所选用的画笔指定。MoveTo()函数移动当前点到参数(x,y)所指定的点，不画线；LineTo()函数从当前点画一直线段到参数(x,y)所指定的点，但不包括(x,y)。本案例通过定义Cline类来模拟CDC类绘制任意斜的直线段，采用直线中点Bresenham算法。

3、算法设计

对于0≤o1的直线段，中点Bresenham算法如下：

（1）使用鼠标选择起点坐标p0(x0,y0)和终点坐标p1(x1,y1)。要求起点的的坐标小于等于终点的x坐标。

（2）定义直线段当前点坐标x,y，定义中点误差项d,定义直线斜k,定义像素点颜色clr。（3）x=x0,y=y0,计算d=0.5-k,k=(y1-y0)/(x1-x0), clr=CRGB(0,0,1)

（4）绘制点(x,y)，判断d的符号。若d<0，则(x,y)更新为(x+1,y+1)，d更新为d+1-k；否则(x,y)更新为(x+1,y),d更新为d-k。

（5）如果当前点x

4、主要代码

// Line.cpp: implementation of the CLine class.

#include "stdafx.h"

#include "Line.h"

#include "math.h"

#define Round(d) int(floor(d+0.5))//四舍五入宏定义

#ifdef _DEBUG

#undef THIS_FILE

static char THIS_FILE[]=__FILE__;

#define new DEBUG_NEW

#endif

CLine::CLine()

{

}

CLine::~CLine()

{

}

void CLine::MoveTo(CDC *pDC,CP2 p0)//绘制直线起点函数

{

P0=p0;

}

void CLine::MoveTo(CDC *pDC,double x0,double y0)//重载函数{

P0=CP2(x0,y0);

}

void CLine::LineTo(CDC *pDC,CP2 p1)

{

P1=p1;

CP2 p,t;

CRGB clr=CRGB(0.0,0.0,0.0);//黑色像素点

if(fabs(P0.x-P1.x)<1e-6)//绘制垂线

{

if(P0.y>P1.y)//交换顶点,使得起始点低于终点

{

t=P0;P0=P1;P1=t;

}

for(p=P0;p.y

{