直线生成算法的实现

实验二：直线生成算法

班级 13软件+道铁1班学号 20132110050115姓名丁益

1.实验目的

a)通过实验，进一步理解直线段扫描转换的DDA算法、中点画线自算法

及bresenham算法的基本原理，掌握以上算法生成直线段的基本过程。

b)通过编程，掌握在C/C++环境下完成用DDA算法、中点画线算法及

bresenham算法对任意直线段的扫描转换，以及在C/C++环境下完成用中

点画圆及椭圆的绘制方法。

2.实验内容

c)阅读《openGL三维程序设计》（电子书）第二部分第四章，掌握OpenGL

基本建模方法，并调试其中程序。

d)参考教材第6章，编程实现整数DDA算法、中点画线法和Bresenham

画线法，绘制直线（直线宽度和线型可自定）。

2.1 DDA直线生成

2.1.1算法原理

已知过端点P0（x0,y0），P1（x1,y1）的直线段L(P0,P1)，斜率为k=(y1-y0)/(x1-x0)，画线过程从x的左端点x0开始，向x右端点步进，步长为1个像素，计算相应的y坐标为y=kx+B。计算y i+1 = kx i+B

=kx i +B+kx

=y i +kx

当x=1,y i+1=y i+k，即当x每递增1，y递增k。由计算过程可知，y与k可能为浮点数，需要取y整数，源程序中round(y）=(int)(y+0.5)表示y四舍五入所得的整数值。

2.1.2 算法流程

2.1.3 算法实现关键代码

#include

#include

void Init()

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0);

}

void lineDDA(int x0,int y0,int xEnd,int yEnd)

{

int dx=xEnd-x0,dy=yEnd-y0,steps,k;

float xIncrement, yIncrement, x=x0, y=y0;

if(fabs(dx)>fabs(dy))

steps=fabs(dx);

else

steps=fabs(dy);

xIncrement=float(dx)/float(steps);

yIncrement=float(dy)/float(steps);

for(k=0;k

{

x+=xIncrement;

y+=yIncrement;

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2i(x,(int)(y+0.5));

glEnd();

}

glFlush();

}

void myDisplay(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3f(1.0,0.0,0.0);

lineDDA(50,50,100,120);

}

int main(int argc,char** argv)

{

glutInit(&argc,argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(100,100);

glutInitWindowSize(400,400);

glutCreateWindow("Hello World");

Init();

glutDisplayFunc(myDisplay);

glutMainLoop();

return 0;

}

2.1.4算法运行示例及中间结果

2.2 Brese nham直线生成

2.2.1算法原理

Bresenham算法的基本原理是：过各行各列像素中心构造一组虚拟网格线，按直线从起点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点，然后确定该列像素中与此交点最近的像素。

2.2.2算法流程

2.2.3算法实现关键代码

#include

#include

#include

void init(void)

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

gluOrtho2D(0.0,200,0.0,200);

}

void lineBres(int x0,int y0,int xEnd,int yEnd) {

int dx=fabs(xEnd-x0),dy=fabs(xEnd-y0);

int p=2*dy-dx;

int twoDy=2*dy,twoDyMinusDx=2*(dy-dx); int x, y;

if(x0>xEnd)

{

x=xEnd;

y=yEnd;

xEnd=x0;

}

else

{

x=x0;

y=y0;

}