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1、贵州大学计算机图形学实验报告学院：计算机科学与信息学院 专业：软件工程 班级：102 班姓名学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称实验一 直线生成算法实验目的通过本实验，了解并掌握在光栅显示系统中直线的生成和显示算法，熟悉相关开发平台。为后继实验打下基础。实验要求1、 能够使用 DDA 数值微分法绘制直线。2、 能够使用中点画线算法绘制直线。3、 能够使用 Bresenham 画线算法绘制直线。实验原理一、一、DDADDA 数值微分法画直线数值微分法画直线已知直线段 L 的起点为 P0（x0,y0）,终点为 P1（x1,y1）直线的斜率 K 则为：K=(y1-y0)/(x1-x0).直线的
2、方程为：y = kx+b.则对于|k|1 来说，y 每增加 1 个步长，x 增加 1/k。分析如下所示：|k|1 的推导过程Xi+1 = yi+1/k b/k = yi/k - b/k +y/ky = 1Xi+1 = Xi+1/kyixiyi+1xi+1DDA 算法的分析：复杂度：加法+取整优点：避免了 y=kx+b 方程中的浮点乘法,比直接用点斜式画线快。缺点：需浮点数加法及取整运算,不利于硬件实现。二、中点划线法二、中点划线法假设直线的起点、终点分别为：（X0,Y0),(X1,Y1)，直线方程: F(x,y)=ax+by+c=0，其中: a=y0-y1，b=(x1-x0)，c=x0y1-x
3、1y0。如 F(x,y)=0, 则(x,y) 在直线上如 F(x,y)0, 则(x,y)在直线上方对于|k|=0，M 在 L(Q 点)上方，取右方 B 为下一个象素；当 d=0，选 T 或 B 均可，约定取 B 为下一个象素判断了 M 的位置之后则可以依次的画出各个点，从而得到一条直线。对于|k|1d=F(M)=F(xp+0.5,yp+1)=a(xp+0.5)+b(yp+1)+c当 d=0，M 在 L(Q 点)下方，取右上方 T 为下一个象素；当 d=0，M 在 L 上方，增量 d1 为 a；当 d1 的情况 d 的初值为 0.5a+b，当 d=0，M 在 L 下方，增量 d1 为 b；当 d
4、=0 时，取当前像素(xi,yi)的右上方像素(xi+1,yi+1)，e 减小 1，而当 e= -1 float x;x = x0;for (y = y0; y = -1 d1 = 2 * a; d2 = 2 * (a + b); while (x = 0) d = a + 2 * b; d1 = 2 * b; d2 = 2 * (a + b); while (y = -1 i = 0) y+; e = e - 1; else for (int i = 0; i = 0) y-; e = e - 1; else if(k=0) for (int i = 0; i = 0) x+; e = e
5、- 1; else for (int i = 0; i = 0) x-; e = e - 1; System.out.println(“Bresenham划线算法 k = “ + k); 实验结果在 java 中原点位于左上点，水平向右为 X 轴正方向，垂直向下为 Y 轴正方向。用三种算法划线的过程中采用了不同的颜色加以区分：DDA 算法（黄色），中点划线算法（绿色），Bresenham 算法（蓝色）。运行程序后，分别显示如下：DDA 算法：斜率显示：中点划线算法斜率显示：Bresenham 算法斜率显示：实验总结本次试验我收获很大，掌握了三种划线算法的基本原理，并成功编出了测试程序，我觉得试验是将书本知识与实践结合的最佳途径，编写程序的过程也不是很顺利，过程中存在很多 BUG，通过调试得到了解决，但是还遗留一些问题没有解决，在我的代码中，要运行算法画直线，必须先将其他的两种算法的代码注释，才能显示，否则后一中算法的颜色就会覆盖前一种算法的颜色，因为我画的六条直线在三种算法中都是相同的斜率。此次试验中存在的不足我会查阅相关资料并改正，争取得到更好的完善。指导教师意见签名： 年 月 日注：可根据教学需要对以上栏目进行增减。表格内容可根据内容扩充。
