《计算机图形学》02-基本图形生成.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章 基本图形生成,基本图形生成：将用参数定义平面图形元素转换为点阵，确定出图形元素在点阵平面上对应全部点。,平面上图形元素分为三类：点、线、面。,点：无需生成，能够直接按坐标值输出到图形设备上，点输出是任何点阵图形设备所具备基本功效，也是其它图形元素输出基础。,线：直线、圆周线、椭圆周线、二次曲线、三次曲线。,面：多边形，圆、椭圆及任意封闭区域。,1/26,例2 (1,1)-(9,6)直线点阵,2/26,例3 (1,1)-(6,9)直线点阵,3/26,例4 (2,3)-(8,7)直线点阵,4/26,数值微分法计算步骤：,对给定两个直线端点(,x,1,y,1,)，(,x,2,y,2,)，有：,x,2,x,1,，|,x,2,x,1,|,y,2,y,1,|。,(1)求得两点连线斜率：,k,(,y,2,y,1,)/(,x,2,x,1,),(2),px,1,x,1,，,py,1,y,1,，得直线上点(,px,1,py,1,)；令,i,1；,(3)若,px,i,x,2,，则计算结束；不然，继续；,(4),px,i,+1,px,i,1，,py,i,+1,py,i,k,，得直线上点(,px,i,+1,int(,py,i,+1,+0.5)；,(5)令,i,i,1，转到(3)。,5/26,作业：,(1)用直线方程法生成(1,3)，(4,9)之间直线。写出计算过程并画出点阵图。,(2)用数值微分法生成(2,3)，(9,7)之间直线。写出计算过程并画出点阵图。,(3)写出,y,2,y,1,，|,y,2,y,1,|,x,2,x,1,|情况下，数值微分法计算步骤。,6/26,直线斜率0,k,1时，两个可能下一点,7/26,理想点与两个候选点差值,8/26,Bresenham计算步骤：,给定直线两个端点(,x,1,y,1,)，(,x,2,y,2,)，有：,x,2,x,1,，,y,2,y,1,，,x,2,x,1,y,2,y,1,(1)求得,x,x,2,x,1,，,y,y,2,y,1,c,1,2,y,2,x,，,c,2,2,y,(2)取,px,1,x,1,，,py,1,y,1,，得点(,px,1,，,py,1,)；,求得,d,1,2,y,x,，令,k,1；,(3)若,px,k,x,2,，结束；不然，继续；,(4)取,px,k,+1,px,k,1,若：,d,k,0，则：,py,k,+1,py,k,1，,d,k,+1,d,k,c,1,不然：,py,k,+1,py,k,，,d,k,+1,d,k,c,2,得点(,px,k,+1,，,py,k,+1,)；,(5)令,k,k,1，转到(3)。,9/26,(2,2)-(5,7)直线点阵,10/26,作业：,(1)用Bresenham算法生成(2,4)，(8,8)之间直线。写出计算过程并画出点阵图。,(2)用Bresenham算法生成(3,2)，(7,8)之间直线。写出计算过程并画出点阵图。,(3)写出陡峭向上Bresenham画线函数void DrawLine2()。,(4)写出陡峭向下Bresenham画线算法计算步骤。,11/26,12/26,半径为51/8圆周点,13/26,用镜像关系生成其它7个点,14/26,半径为5完整圆,15/26,作业：,(1)对圆心为原点，半径为7圆，生成其1/8圆弧段上点。,(2)写出完整Bresenham画圆算法计算步骤（圆心为(,x,0,y,0,)，半径为,r,，生成圆周上全部点）,(3)对圆心为(2,5)半径为6圆，生成全部圆周点。,(4)写出Bresenham算法完整画圆程序：,DrawCricle(int x0,int y0,int r),16/26,多边形填充边点配对算法：,(1)依次生成多边形各条边线上点；,(2)将各点按y、x进行排序；,(3)将各点依次两两配对形成多边形内全部扫描线段。,17/26,18/26,19/26,作业：,(1)对圆心为(2,5)半径为6圆进行填充。首先给出全部圆周点，然后给出填充圆全部扫描线段。,(2)尝试写出圆填充程序。,(3)写出八联通区域种子填充程序。,20/26,点裁剪：,待裁剪点为(,x,y,)。裁剪窗口各边线坐标值为：,上边线WTop，下边WBottom，左边WLeft，右边WRight。,若：WLeft,x,WRight且WBottom,y,WTop，则显示该点，,不然不显示。,21/26,扫描线裁剪,：,待,输出,扫描线为,(,x,1,x,2,y,)，有,x,2,x,1,，依次进行以下处理：,若,y,WTop或,y,WBottom，则全不显示，结束；,若,x,2,WRight，则全不显示，结束；,若,x,1,WLeft且,x,2,WRight，则全显示，结束；,若,x,1,WRight，则,x,2,=WRight；输出,(,x,1,x,2,y,)。,22/26,直线,裁剪,情况：,23/26,端点编码9种结果：,24/26,直线编码裁剪算法,处理步骤：,若两个端点编码均为,0，则两个端点均位于窗口内，线段全显示，结束；,将两个端点编码编码按位与，若结果不为0，则线段必定位于某条边线之外，线段全不显示，结束；,（这时，某个端点必定存在为1位，且另一个端点对应位为0，线段将部分显示或全不显示）则，对任一个存在1位端点，用1位所对应边，将直线段分割为两段，舍弃位于边线外段，对边线内段再按本规则进行处理。,25/26,作业：,用窗口(5,10,25,30)，对直线(0,40)-(30,15)进行裁剪，写出处理过程及结果。,26/26,