计算机图形学实验报告-直线中点Bresenham算法的实现.doc

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VisualC++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VisualC++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VisualC++6.0集成编成环境的使用；
2．掌握VisualC++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≤𝑘≤1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<x1，重复步骤（4），否则结束。

4、主要代码
//Line.cpp:implementationoftheCLineclass.
#include"stdafx.h"
#include"Line.h"
#include"math.h"
#defineRound(d)int(floor(d+0.5))//四舍五入宏定义
#ifdef_DEBUG
#undefTHIS_FILE
staticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;
#definenewDEBUG_NEW
#endif
CLine::CLine()
{

}

CLine::~CLine()
{

}

voidCLine::MoveTo(CDC*pDC,CP2p0)//绘制直线起点函数
{
P0=p0;
}

voidCLine::MoveTo(CDC*pDC,doublex0,doubley0)//重载函数
{
P0=CP2(x0,y0);
}

voidCLine::LineTo(CDC*pDC,CP2p1)
{
P1=p1;
CP2p,t;
CRGBclr=CRGB(0.0,0.0,0.0);//黑色像素