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opengl红宝书-点画填充多边形

opengl红宝书-点画填充多边形
opengl红宝书-点画填充多边形

// startglut.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//openGL示例程序2-6:点画填充多边形

#include"stdafx.h"

#include

void init()

{

glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

//渐变色

glShadeModel(GL_SMOOTH);

}

void display()

{

//32*32位图矩阵,对应一个臭虫

GLubyte fly[] = {

0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,//代表最底下的两行,将16进制展开成2进制,0表示不画这个像素,一表示画这个像素上

0x03, 0x80, 0x01, 0xC0, 0x06, 0xC0, 0x03, 0x60,

0x04, 0x60, 0x06, 0x20, 0x04, 0x30, 0x0C, 0x20,

0x04, 0x18, 0x18, 0x20, 0x04, 0x0C, 0x30, 0x20,

0x04, 0x06, 0x60, 0x20, 0x44, 0x03, 0xC0, 0x22,

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, 0x44, 0x01, 0x80, 0x22,

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, 0x44, 0x01, 0x80, 0x22,

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, 0x44, 0x01, 0x80, 0x22,

0x66, 0x01, 0x80, 0x66, 0x33, 0x01, 0x80, 0xCC,

0x19, 0x81, 0x81, 0x98, 0x0C, 0xC1, 0x83, 0x30,

0x07, 0xe1, 0x87, 0xe0, 0x03, 0x3f, 0xfc, 0xc0,

0x03, 0x31, 0x8c, 0xc0, 0x03, 0x33, 0xcc, 0xc0,

0x06, 0x64, 0x26, 0x60, 0x0c, 0xcc, 0x33, 0x30,

0x18, 0xcc, 0x33, 0x18, 0x10, 0xc4, 0x23, 0x08,

0x10, 0x63, 0xC6, 0x08, 0x10, 0x30, 0x0c, 0x08,

0x10, 0x18, 0x18, 0x08, 0x10, 0x00, 0x00, 0x08

};

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

//开启多边形点画模式

glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE);

//定义填充多边形的点画

glPolygonStipple(fly);

//矩形中填充臭虫

//glRectf(125.0f, 25.0f, 225.0f, 125.0f);

//创建矩形,同时设置各定点颜色

glBegin(GL_POLYGON);

glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);

glVertex2f(125.0f,25.0f);

glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);

glVertex2f(225.0f, 25.0f);

glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

glVertex2f(225.0f, 125.0f);

glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);

glVertex2f(125.0f, 125.0f);

glEnd();

//当然是关闭多边形点画模式

glDisable(GL_POLYGON_STIPPLE);

glFlush();

}

void reshape(int w, int h)

{

glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

//二维图像投影矩阵,left right ,bottom,top

gluOrtho2D(0.0f, (GLdouble)w, 0.0f, (GLdouble)h); }

int_tmain(int argc, char** argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGBA);

glutInitWindowSize(350, 150);

glutInitWindowPosition(100, 100);

glutCreateWindow("Line");

init();

glutDisplayFunc(display);

glutReshapeFunc(reshape);

glutMainLoop();

return 0;

}

给出运行截图:

Weiler-Atherton任意多边形裁剪算法

Weiler-Atherton任意多边形裁剪 Sutherland-Hodgeman算法解决了裁剪窗口为凸多边形窗口的问题,但一些应用需要涉及任意多边形窗口(含凹多边形窗口)的裁剪。Weiler-Atherton多边形裁剪算法正是满足这种要求的算法。 一、Weiler-Atherton任意多边形裁剪算法描述: 在算法中,裁剪窗口、被裁剪多边形可以是任意多边形:凸的、凹的(内角大于180o)、甚至是带有内环的(子区),见下图。 裁剪窗口和被裁剪多边形处于完全对等的地位,这里我们称: 1、被裁剪多边形为主多边形,记为A; 2、裁剪窗口为裁剪多边形,记为B。 主多边形A和裁剪多边形B的边界将整个二维平面分成了四个区域: 1、A∩B(交:属于A且属于B); 2、A-B(差:属于A不属于B); 3、B-A(差:属于B不属于A); 4、A∪B(并:属于A或属于B,取反;即:不属于A且 不属于B)。 内裁剪即通常意义上的裁剪,取图元位于窗口之内的部 分,结果为A∩B。 外裁剪取图元位于窗口之外的部分,结果为A-B。 观察右图不难发现裁剪结果区域的边界由被裁剪多边形的 部分边界和裁剪窗口的部分边界两部分构成,并且在交点处边 界发生交替,即由被裁剪多边形的边界转至裁剪窗口的边界, 或者反之。由于多边形构成一个封闭的区域,所以,如果被裁 剪多边形和裁剪窗口有交点,则交点成对出现。这些交点分成两类: 一类称“入”点,即被裁剪多边形由此点进入裁剪窗口,如图中a、c、e; 一类称“出”点,即被裁剪多边形由此点离开裁剪窗口,如图中b、d、f。 二、Weiler-Atherton任意多边形裁剪算法思想:

图形学实验报告

计 算 机 图 形 学 实验指导书 学号:1441901105 姓名:谢卉

实验一:图形的几何变换 实验学时:4学时 实验类型:验证 实验要求:必修 一、实验目的 二维图形的平移、缩放、旋转和投影变换(投影变换可在实验三中实现)等是最基本的图形变换,被广泛用于计算机图形学的各种应用程序中,本实验通过算法分析以及程序设计实验二维的图形变换,以了解变换实现的方法。如可能也可进行裁剪设计。 二、实验内容 掌握平移、缩放、旋转变换的基本原理,理解线段裁剪的算法原理,并通过程序设计实现上述变换。建议采用VC++实现OpenGL程序设计。 三、实验原理、方法和手段 1.图形的平移 在屏幕上显示一个人或其它物体(如图1所示),用交互操作方式使其在屏幕上沿水平和垂直方向移动Tx和Ty,则有 x’=x+Tx y’=y+Ty 其中:x与y为变换前图形中某一点的坐标,x’和y’为变换后图形中该点的坐标。其交互方式可先定义键值,然后操作功能键使其移动。 2.图形的缩放 在屏幕上显示一个帆船(使它生成在右下方),使其相对于屏幕坐标原点缩小s倍(即x方向和y方向均缩小s倍)。则有: x’=x*s y’=y*s 注意:有时图形缩放并不一定相对于原点,而是事先确定一个参考位置。一般情况下,参考点在图形的左下角或中心。设参考点坐标为xf、yf则有变换公式x’=x*Sx+xf*(1-Sx)=xf+(x-xf)*Sx y’=y*Sy+yf*(1-Sy)=yf+(y-yf)*Sy 式中的x与y为变换前图形中某一点的坐标,x’和y’为变换后图形中该点的坐标。当Sx>1和Sy>1时为放大倍数,Sx<1和Sy<1时为缩小倍数(但Sx和Sy

多边形区域填充算法

13. 设五边形的五个顶点坐标为(10, 10),(15, 5),(12, 5),(8, 2)和(4, 5),利用多边形区域填充算法,编一程序生成一个实心图。 解:假设以上五个顶点依次对应编号A-B-C-D-E,首先计算得到ET表: 6-10 5 4 3 2 1 该多边形的AET指针的内容为: 1 AET为空 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 01234567891011121314 1516

5 6 7 8 9 10 具体编程实现如下: 第1步:(1) 根据输入的五个顶点坐标找到y 值最小的点(例如点D ,此时y=2),并找到与D 有边关系的两个顶点(此时为E 和C),在y=2处建立ET 边表记录(ymax 、xi 和m 值均可通过顶点坐标间的计算得到,例如DE 边的建立,特别注意:当D 点和E 点y 坐标值相同时,也即是DE 与x 轴平行,该边不能计入ET 边表),之后标记D 点被访问过;(2) 排除访问过的点以及和该点相关联的边,重复(1)直至将ET 表建立完善。 [注]边关系的建立可通过邻接矩阵的数据结构实现,权值可以为该矩阵行编号对应点的y 坐标值,ET 边表采用邻接表的数据结构 第2步:根据ET 表构建AET 表,并逐行完成多边形填充,具体的C++代码如下: (1) 建立头文件base_class.h ,主要是边表结点结构体和ET 边表类的实现 enum ResultCode{Success, Failure}; template struct Enode { Enode() {next=NULL;} Enode(T pymax, float pxi, float pm, Enode *pnext) { ymax=pymax; xi=pxi; m=pm; next=pnext; } T ymax, xi; //ymax 表示最大的y 值,xi 表示最底端点的x 坐标值 float m; //m 表示斜率的倒数 Enode *next; }; //定义了ET 表和AET 表中结点的结构体

多边形裁剪

#python实现可视化的多边形裁剪 import matplotlib.pyplot as plt import copy import math from tkinter import * def cross_point(line1,line2,winx,winy):#计算交点函数 year1 = copy.deepcopy(line1) pop1 = copy.deepcopy(line2) winx1 = copy.deepcopy(winx) winy1 = copy.deepcopy(winy) node_class = [] minx = min(winx) maxx = max(winx) miny = min(winy) maxy = max(winy) count = 0 for i in range(len(line1)-1): count1=0 x1=line1[i]#取四点坐标 y1=line2[i] x2=line1[i+1] y2=line2[i+1] k1=(y2-y1)*1.0/(x2-x1)#计算k1,由于点均为整数,需要进行浮点数转化 b1=y1*1.0-x1*k1*1.0#整型转浮点型是关键 nodey = k1*minx*1.0+b1*1.0 if (y1<=nodey<=y2 or y2<=nodey<=y1) and (miny<=nodey<=maxy) and ([maxx,nodey] not in node_class): node_class.append([minx,nodey]) count=count+1 count1=count1+1 nodey1 = k1*maxx*1.0+b1*1.0 if (y1<=nodey1<=y2 or y2<=nodey1<=y1) and (miny<=nodey1<=maxy) and ([maxx,nodey1] not in node_class): node_class.append([maxx,nodey1]) count=count+1 count1=count1+1 nodex = (miny*0.1 - b1*0.1)/(k1*0.1)

计算机图形学实验报告

《计算机图形学》实验报告姓名:郭子玉 学号:2012211632 班级:计算机12-2班 实验地点:逸夫楼507 实验时间:15.04.10 15.04.17

实验一 1 实验目的和要求 理解直线生成的原理;掌握典型直线生成算法;掌握步处理、分析实验数据的能力; 编程实现DDA 算法、Bresenham 中点算法;对于给定起点和终点的直线,分别调用DDA 算法和Bresenham 中点算法进行批量绘制,并记录两种算法的绘制时间;利用excel 等数据分析软件,将试验结果编制成表格,并绘制折线图比较两种算法的性能。 2 实验环境和工具 开发环境:Visual C++ 6.0 实验平台:Experiment_Frame_One (自制平台) 3 实验结果 3.1 程序流程图 (1)DDA 算法 是 否 否 是 是 开始 计算k ,b K<=1 x=x+1;y=y+k; 绘点 x<=X1 y<=Y1 绘点 y=y+1;x=x+1/k; 结束

(2)Mid_Bresenham 算法 是 否 否 是 是 是 否 是 否 开始 计算dx,dy dx>dy D=dx-2*dy 绘点 D<0 y=y+1;D = D + 2*dx - 2*dy; x=x+1; D = D - 2*dy; x=x+1; x

3.2程序代码 //-------------------------算法实现------------------------------// //绘制像素的函数DrawPixel(x, y); (1)DDA算法 void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1) { //----------请实现DDA算法------------// float k, b; float d; k = float(Y1 - Y0)/float(X1 - X0); b = float(X1*Y0 - X0*Y1)/float(X1 - X0); if(fabs(k)<= 1) { if(X0 > X1) { int temp = X0; X0 = X1; X1 = temp; }

图形学实验报告

山东建筑大学测绘地理信息学院 实验报告 (2016—2017学年第一学期) 课程:计算机图形学 专业:地理信息科学 班级:地信141 学生姓名:王俊凝 学号:20140113010 指

实验一直线生成算法设计 一、实验目的 掌握基本图形元素直线的生成算法,利用编程语言C分别实现直线和圆的绘制算法。 二、实验任务 在TurboC环境下开发出绘制直线和圆的程序。 三、实验仪器设备 计算机。 四、实验方法与步骤 1 运行TurboC编程环境。 2 编写Bresenham直线绘制算法的函数并进行测试。 3 编写中点圆绘制算法的函数并进行测试。 4 增加函数参数,实现直线颜色的设置。 提示: 1. 编程时可分别针对直线和圆的绘制算法,设计相应的函数,例如void drawline(…)和void drawcircle(…),直线的两个端点可作为drawline的参数,圆的圆心和半径可作为drawcircle的参数。 2. 使用C语言编写一个结构体类型用来表示一个点,结构体由两个成员构成,x和y。这样,在向函数传入参数时,可使用两个点类型来传参。定义方法为:

typedef struct{ int x; int y; }pt2; 此处,pt2就是定义的一个新的结构体数据类型,之后就可用pt2来定义其他变量,具体用法见程序模板。 3. 在main函数中,分别调用以上函数,并传入不同的参数,实现对直线的绘制。 4. 线的颜色也可作为参数传入,参数可采用TurboC语言中的预设颜色值,具体参见TurboC图形函数。 五、注意事项 1 代码要求正确运行,直线和圆的位置应当为参数,实现可配置。 2 程序提交.c源文件,函数前和关键代码中增加注释。 程序模板 #include #include typedef struct{ int x; int y; }pt2; /*declare your drawing functions.*/ void drawline(pt2 startpt,pt2 endpt,int color); void drawcircle(pt2 centerpt,int radius,int color); void circlePlotPoints(pt2 centerpt,int x,int y,int color); int main() { int color,radius;

计算机图形学画圆实验报告

洛阳理工学院实验报告用纸

(2)画理想圆流程图如图-1: 图-1:画理想圆流程图 (3)中点画圆法 图-2 中点画圆法当前象素与下一象素的候选者

数,将乘法运算改成加法运算,即仅用整数实现中点画圆法。 (4)Bresenham画圆法 Bresenham画线法与中点画线法相似,,它通过每列象素中确定与理想直线最近的象素来进行直线的扫描的转换的。通过各行,各列的象素中心构造一组虚拟网格线的交点,然后确定该列象素中与此交点最近的的象素。该算法的巧妙之处在于可以采用增量计算,使得对于每一列,只要检查一个误差项的符号,就可以确定该列的所求对象。 假设x列的象素已确定,其行下标为y。那么下一个象素的列坐标必为x+1。而行坐标要么不变,要么递增1。是否递增1取决于如图所示的误差项d的值。因为直线的起始点在象素中心,所以误差项d的初始值为0。X下标每增加1,d的值相应递增直线的斜率值,即d=d+k(k=y/x为直线斜率)。一旦d>=1时,就把它减去,这样保证d始终在0、1之间。当d>0.5时,直线与x+1垂直网络线交点最接近于当前象素(x,y)的右上方象素(x+1,y+1);而当d<0.5时,更接近于象素(x+1,y),当d=0。5时,与上述二象素一样接近,约定取(x+1,y+1)。令e=d-0。5。则当e>=0时,下一象素的y下标增加1,而当e〈0时,下一象素的y下标不增。E的初始值为-0.5. (二)实验设计 画填充点流程图,如图-3: 图-3:圆的像素填充过程NS图 画理想圆,记录圆心坐标,计算半径大小,并记录 是否开始填充 否 是 初始化计数器、标志变量,设置最大计数值 调用Bresenha m画圆算法 否 是 填充标记是否为真 (While)计数变量小于最大计数值 循环变量temp + 1 填充计算出来的temp个坐 标点 计算需要填充坐标数组的 前temp个坐标

多边形填充

计算机图形学实验报告 班级: 学号:

姓名:

实验三多边形填充 一实验目的 1)掌握多边形的有效边表填充算法; 2)掌握边界像素处理原则; 3)掌握菱形图形的填充方法。 二实验要求 1)设计实现多边形填充类,可以设置顶点序列,调用填充函 数。 2)多边形填充采用有效边表填充算法进行实现,通过建立多 边形的桶表和边表数据,按照算法步骤依次扫描填充;3)调用设计实现的多边形填充类,对菱形线框进行颜色填充。三实验步骤 第1步:创建MFC应用程序框架 参照第一章的步骤建立空的MFC应用程序框架。 第2步:设计实现直线绘制类 设计实现多边形填充类 1)有效边表填充算法原理 在多边形填充过程中,常采用:“下闭上开”和“左闭右开”的原则对边界像素进行处理。有效边表填充算法通过维护“桶表和边表”数据,节省了有效数据存储空间,避免了扫描线与多

边形所有边求交的运算耗时。 图1 边表结点数据结构 有效边表填充算法实现步骤为: a)根据多边形的顶点序列,建立其“桶表和边表”数据。b)按照扫描线从小到大的移动顺序,取出当前扫描线对应桶的边表数据。 c)如果“桶表”数据已经取完,则填充结束;否则,继续后续填充操作。 d)将当前桶里的边表数据加入到有效边表,根据“下闭上开”的原则,删除已经到y max的无效边。 e)对当前扫描线的有效边表按x值递增的顺序进行排序、配对,以确定填充区间;根据“左闭右开”的原则,对两两配对的填充空间进行像素填充。 f)继续回到步骤b。 1)新建多边形填充类CFillPoly头文件

首先声明二维点类“CP2”、边表类“CAET”和桶表类“CBucket”,用于存储和传递多边形“桶表和边表”数据。多边形填充类中主要包括存放多边形顶点数据、有效边表结点指针和桶表结点指针的成员变量,以及创建桶表、边表、有效边表排序和填充多边形等成员函数。“FillPoly.h”头文件中具体类型声明代码如下: #pragma once class CP2 { public: CP2 (); virtual~CP2 (); CP2 (double,int);

计算机图形学 多边形裁剪与填充 计算机图形学课程设计

课程设计报告 课程名称计算机图形学 课题名称多边形裁剪与填充 专业计算机科学与技术 班级计算机0902 学号 姓名 指导教师刘长松曹燚 2012年10 月9 日

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称计算机图形学课题多边形裁剪与填充 专业班级计算机0902 学生姓名 学号 指导老师刘长松曹燚 审批 任务书下达日期2012年9月15 日 任务完成日期2012 年10月9 日

一、设计内容与设计要求 1.设计内容: 交互式地实现多边形的裁剪和填充。。 2.设计要求: 1)窗口功能设计。 2)实现鼠标画多边形与数据存储功能。 3)实现鼠标剪裁窗口选择功能。 4)实现多边形裁剪和填充功能。 3.算法提示: 多边形裁剪算法分析: 基本思想是一次用窗口的一条边裁剪多边形,窗口的一条边以及延长线构成裁剪线,该线把平面分成两个部分:可见一侧,不可见一侧。用一条裁剪边对多边形进行裁剪,得到一个顶点序列,作为下一条裁剪边处理过程的输入点。 对于每一条裁剪边,只是判断点在窗口的哪一测以及求线段与裁剪边的交点算法应随之改变。 多边形填充算法分析: 确定多边形所占有的最大扫描线数,得到多边形顶点的最小和最大y值(ymin 和ymax),从y=ymin 到 y=ymax, 每次用一条扫描进行填充。对一条扫描线填充的过程可分为四个步骤: a.求交b.排序c.交点配对d.区间填色。 二、进度安排 第 3 周星期一8:00——12:00 星期二8:00——12:00 星期三8:00——12:00 星期四8:00——12:00 星期五8:00——12:00 第 4 周星期一8:00——12:00 附: 课程设计报告装订顺序:封面、任务书、目录、正文、附件(A4大小的图纸及程序清单)、评分。正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 正文的内容:一、课题的主要功能;二、课题的功能模块的划分(要求画出模块图);三、主要功能的实现(至少要有一个主要模块的流程图);四、程序调试;五、总结;六、附件(所有程序的原代码,要求对程序写出必要的注释)。 正文总字数要求在5000字以上(不含程序原代码)。

计算机图形学 有效边表填充算法实验报告

实验题目:实验二有效边表填充算法 1.实验目的: 设计有效边表结点和边表结点数据结构 设计有效边表填充算法 编程实现有效边表填充算法 2.实验描述: 下图1 所示多边形覆盖了12 条扫描线,共有7 个顶点和7 条边。7 个顶点分别为:P0(7,8),P1(3,12),P2(1,7),P3(3,1), P4(6,5), P5(8,1), P6(12,9)。在1024×768 的显示分辩率下,将多边形顶点放大为P0(500,400),P1(350,600),P2(250,350),P3(350,50), P4(500,250), P5(600,50), P6(800,450)。请使用有效边表算法填充该多边形。 图1示例多边形

图2 屏幕显示多边形 3.算法设计: (1)建立AET和BUCKET类; (2)初始化桶,并在建立桶结点时为其表示的扫描线初始化为带头结点的链表; (3)对每个桶结点进行循环,将桶内每个结点的边表合并为有效边表,并进行有效边表循环; (4)按照扫描线从小到大的移动顺序,计算当前扫描线与多边形各边的交点,然后把这些交点按X值递增的顺序进行排序,配对,以确定填充区间; (5)用指定颜色点亮填充区间内的所有像素,即完成填充工作。 4.源程序: 1)//AET.h class AET { public: AET(); virtual ~AET(); double x; int yMax; double k;//代替1/k AET *next; }; //AET..cpp AET::AET() {

} AET::~AET() { } 2) //Bucket.h #include "AET.h" class Bucket { public: Bucket(); virtual ~Bucket(); int ScanLine; AET *p;//桶上的边表指针 Bucket *next; }; // Bucket.cpp Bucket::Bucket() { } Bucket::~Bucket() { } 3)//TestView.h #include "AET.h"//包含有效边表类 #include "Bucket.h"//包含桶类 #define Number 7//N为闭合多边形顶点数,顶点存放在整型二维数组Point[N]中class CTestView : public CView { 。。。。。。。。。 public: void PolygonFill();//上闭下开填充多边形 void CreatBucket();//建立桶结点桶 void Et();//构造边表 void AddEdge(AET *);//将边插入AET表 void EdgeOrder();//对AET表进行排序

Bresenham的直线生成算法和整圆生成算法完整代码

以下是Bresenham的直线生成算法和整圆生成算法,已调试过,没有任何问题。Bresenham直线生成算法 #include "stdio.h" #include "graphics.h" Bresenham_line(x0,y0,x1,y1,color) int x0,y0,x1,y1,color; { int x,y,dx,dy, i; float k,e; dx=x1-x0;dy=y1-y0; k=(dy*1.0)/dx; e=-0.5; x=x0; y=y0; for (x=x0; x<=x1; x++) { putpixel(x,y,color); e=e+k; if(e>=0) { y++;e=e-1;} } } int main() { int x0,y0,x1,y1,c; int driver=DETECT,mode=0; initgraph(&driver,&mode,"c:\\tc"); setbkcolor(BLUE); setcolor(YELLOW); printf("input x0,y0,x1,y1,c"); scanf("%d%d%d%d%d",&x0,&y0,&x1,&y1,&c); Bresenham_line(x0,y0,x1,y1,c); getch(); closegraph(); } 当取e=2*dy-dx时,可以消除浮点和除法运算 #include "stdio.h" #include "graphics.h" Bresenham_line(x0,y0,x1,y1,color)

int x0,y0,x1,y1,color; { int x,y,dx,dy, i,e; float k; dx=x1-x0;dy=y1-y0; k=(dy*1.0)/dx; e=2*dy-dx; x=x0; y=y0; for (x=x0; x<=x1; x++) { putpixel(x,y,color); e=e+2*dy; if(e>=0) { y++;e=e-2*dx;} } } int main() { int x0,y0,x1,y1,c; int driver=DETECT,mode=0; initgraph(&driver,&mode,"c:\\tc"); setbkcolor(BLUE); setcolor(YELLOW); printf("input x0,y0,x1,y1,c"); scanf("%d%d%d%d%d",&x0,&y0,&x1,&y1,&c); Bresenham_line(x0,y0,x1,y1,c); getch(); closegraph(); }

数字图像处理实验报告

数字图像处理实验报告 实验一数字图像基本操作及灰度调整 一、实验目的 1)掌握读、写图像的基本方法。 2)掌握MATLAB语言中图像数据与信息的读取方法。 3)理解图像灰度变换处理在图像增强的作用。 4)掌握绘制灰度直方图的方法,理解灰度直方图的灰度变换及均衡化的方 法。 二、实验内容与要求 1.熟悉MATLAB语言中对图像数据读取,显示等基本函数 特别需要熟悉下列命令:熟悉imread()函数、imwrite()函数、size()函数、Subplot()函数、Figure()函数。 1)将MATLAB目录下work文件夹中的forest.tif图像文件读出.用到imread, imfinfo 等文件,观察一下图像数据,了解一下数字图像在MATLAB中的处理就是处理一个矩阵。将这个图像显示出来(用imshow)。尝试修改map颜色矩阵的值,再将图像显示出来,观察图像颜色的变化。 2)将MATLAB目录下work文件夹中的b747.jpg图像文件读出,用rgb2gray() 将其 转化为灰度图像,记为变量B。 2.图像灰度变换处理在图像增强的作用 读入不同情况的图像,请自己编程和调用Matlab函数用常用灰度变换函数对输入图像进行灰度变换,比较相应的处理效果。 3.绘制图像灰度直方图的方法,对图像进行均衡化处理 请自己编程和调用Matlab函数完成如下实验。 1)显示B的图像及灰度直方图,可以发现其灰度值集中在一段区域,用 imadjust函 数将它的灰度值调整到[0,1]之间,并观察调整后的图像与原图像的差别,调整后的灰

度直方图与原灰度直方图的区别。 2) 对B 进行直方图均衡化处理,试比较与源图的异同。 3) 对B 进行如图所示的分段线形变换处理,试比较与直方图均衡化处理的异同。 图1.1 分段线性变换函数 三、实验原理与算法分析 1. 灰度变换 灰度变换是图像增强的一种重要手段,它常用于改变图象的灰度范围及分布,是图象数字化及图象显示的重要工具。 1) 图像反转 灰度级范围为[0, L-1]的图像反转可由下式获得 r L s --=1 2) 对数运算:有时原图的动态范围太大,超出某些显示设备的允许动态范围, 如直接使用原图,则一部分细节可能丢失。解决的方法是对原图进行灰度压缩,如对数变换: s = c log(1 + r ),c 为常数,r ≥ 0 3) 幂次变换: 0,0,≥≥=γγc cr s 4) 对比拉伸:在实际应用中,为了突出图像中感兴趣的研究对象,常常要求 局部扩展拉伸某一范围的灰度值,或对不同范围的灰度值进行不同的拉伸处理,即分段线性拉伸: 其对应的数学表达式为:

计算机图形学-实验五 直线和多边形的裁剪

大学实验报告 学院:计算机科学与信息学院专业:软件工程班级:102班 学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称实验五直线和多边形的裁剪 实 验 目 的 掌握直线段的裁剪算法以及多边形的裁剪算法 实 验要求熟练掌握直线段的裁剪算法以及多边形的裁剪算法的基本原理,并编写测试代码进行实验。 实验原理 Cohen-Sutherland直线剪裁算法 以区域编码为基础,将窗口及其周围的,8个方向以4 bit的二进制数进行编码。 右图所示的编码方法将窗口及其邻域 分为5个区域: ⑴域:区域(0000)。 ⑵上域:区域(1001, 1000, 1010)。 ⑶下域:区域(0101, 0100, 0110)。 ⑷左域:区域(1001, 0001, 0101)。 ⑸右域:区域(1010, 0010, 0110)。 当线段的两个端点的编码的逻辑“与”非零时,线段为显然不可见的,对某线段的两个端点的区号进行位与运算,可知这两个端点是否同在视区的上、下、左、右; Cohen-Sutherland直线剪裁算法的算法思想是: 对于每条线段P1P2分为三种情况处理。(1)若P1P2完全在窗口,则显示该线段P1P2简称“取”之。(2)若P1P2明显在窗口外,则丢弃该线段,简称“弃”之。(3)若线段既不满足“取”的条件,也不满足“弃”的条件,则在交点处把线段分为两段。其中

while (code1 != 0 || code2 != 0) { if ((code1 & code2) != 0) {// 两端点的编码相与不为0,表示直线在窗口外 return; } if (code1 != 0) { code = code1; } else { code = code2; } if ((LEFT & code) != 0) {// 直线的端点与矩形窗口的左边编码相与!=0 x = XL; y = y1 + (y2 - y1) * (XL - x1) / (x2 - x1);// 求直线与矩形窗口的左边界的交点 } else if ((RIGHT & code) != 0) {// 直线的端点与矩形窗口的右边编码相与!=0 x = XR; y = y1 + (y2 - y1) * (XR - x1) / (x2 - x1);// 求直线与矩形窗口的右边界的交点 } else if ((BOTTOM & code) != 0) {// 直线的端点与矩形窗口的下边编码相与!=0 y = YB; x = x1 + (x2 - x1) * (YB - y1) / (y2 - y1);// 求直线与矩形窗口的下边界的交点 } else if ((TOP & code) != 0) {// 直线的端点与矩形窗口的上边编码相与!=0 y = YT; x = x1 + (x2 - x1) * (YT - y1) / (y2 - y1);// 直线的端点与矩形窗口的

计算机图形学实验报告 (2)

中南大学信息科学与工程学院 实验报告实验名称 实验地点科技楼四楼 实验日期2014年6月 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期2014年6月

实验一Window图形编程基础 一、实验类型:验证型实验 二、实验目的 1、熟练使用实验主要开发平台VC6.0; 2、掌握如何在编译平台下编辑、编译、连接和运行一个简单的Windows图形应用程序; 3、掌握Window图形编程的基本方法; 4、学会使用基本绘图函数和Window GDI对象; 三、实验内容 创建基于MFC的Single Document应用程序(Win32应用程序也可,同学们可根据自己的喜好决定),程序可以实现以下要求: 1、用户可以通过菜单选择绘图颜色; 2、用户点击菜单选择绘图形状时,能在视图中绘制指定形状的图形; 四、实验要求与指导 1、建立名为“颜色”的菜单,该菜单下有四个菜单项:红、绿、蓝、黄。用户通过点击不同的菜单项,可以选择不同的颜色进行绘图。 2、建立名为“绘图”的菜单,该菜单下有三个菜单项:直线、曲线、矩形 其中“曲线”项有级联菜单,包括:圆、椭圆。 3、用户通过点击“绘图”中不同的菜单项,弹出对话框,让用户输入绘图位置,在指定位置进行绘图。

五、实验结果: 六、实验主要代码 1、画直线:CClientDC *m_pDC;再在OnDraw函数里给变量初始化m_pDC=new CClientDC(this); 在OnDraw函数中添加: m_pDC=new CClientDC(this); m_pDC->MoveTo(10,10); m_pDC->LineTo(100,100); m_pDC->SetPixel(100,200,RGB(0,0,0)); m_pDC->TextOut(100,100); 2、画圆: void CMyCG::LineDDA2(int xa, int ya, int xb, int yb, CDC *pDC) { int dx = xb - xa; int dy = yb - ya; int Steps, k; float xIncrement,yIncrement; float x = xa,y= ya; if(abs(dx)>abs(dy))

计算机图形学(简单多边形裁剪算法)

简单多边形裁剪算法 摘要:多边形裁剪算法与线性裁剪算法具有更广泛的实用意义,因此它是目前 裁剪研究的主要课题。本文主要介绍了一种基于多边形顶点遍历的简单多边形裁剪算法,它有效降低了任意多边形裁剪复杂度。通过记录交点及其前驱、后继信息,生成结果多边形,该算法简化了交点的数据结构,节省了存储空间,降低了算法的时间复杂度,具有简单、易于编程实现、运行效率高的特点。 关键词:多边形裁剪;交点;前驱;后继;矢量数组 一、技术主题的基本原理 简单多边形裁剪算法综合考虑现有多边形裁剪算法的优缺点,它是一种基于多边形顶点遍历来实现简单多边形裁剪工作的。其主要的原理是遍历多边形并把多边形分解为边界的线段逐段进行裁剪,输出结果多边形。 二、发展研究现状 近年来,随着遥感绘图、CAD辅助设计、图象识别处理技术的发展,图形裁剪算法从最初在二维平面上线和图形的裁剪扩展到三维空间里体和场的裁剪,国内外相继提出不少行之有效的算法,但越来越复杂的图形和计算也对算法的速度和适用性提出了越来越高的要求。因此,不断简化算法的实现过程,完善细节处理,满足大量任意多边形的裁剪也就成了当今算法研究的焦点之一。 以往多边形裁剪算法不是要求剪裁多边形是矩形,就是必须判断多边形顶点的顺时针和逆时针性,即存在不实用或者是增加了多边形裁剪算法的难度。为了解决现在的问题,我们研究现在的新多边形算法,其中,裁剪多边形和被裁剪多边形都可以是一般多边形,且不需要规定多边形输入方向。它采用矢量数组结构,只需遍历剪裁多边形和被裁剪多边形顶点即完成多边形的裁剪,具有算法简单、运行效率高的特点。 三、新算法设计 1、算法的思想 本算法是为了尽量降低任意多边形裁剪算法复杂度而提出的,其主要思想是采用矢量数组结构来遍历裁剪多边形和被裁多边形顶点,记录裁剪多边形和被裁减多边形交点及其前驱、后继信息,并通过记录相邻交点的线段,然后通过射线法选择满足条件的线段,之后进行线段连接,输出对应的裁剪结果。算法数据结构简单,即没有用常用的数据结构,如线性链表结构、双向链表结构和树形结构,这样就节省了存储空间,增加算法的效率。 2、主要数据结构 多边形裁剪算法的核心是数据结构,它决定了算法的复杂度和计算效率。兼顾数据结构简单和节省存储空间的目的,简单多边形裁剪算法是基于矢量数组vector的数据结构进行裁剪的,多边形矢量数组的每个元素表示多边形顶点,且按顶点输入的顺序存储。裁剪多边形和被裁剪多边以下我们分别用S和C表示,

《计算机图形学实验报告》

一、实验目的 1、掌握中点Bresenham直线扫描转换算法的思想。 2掌握边标志算法或有效边表算法进行多边形填充的基本设计思想。 3掌握透视投影变换的数学原理和三维坐标系中几何图形到二维图形的观察流程。 4掌握三维形体在计算机中的构造及表示方法 二、实验环境 Windows系统, VC6.0。 三、实验步骤 1、给定两个点的坐标P0(x0,y0),P1(x1,y1),使用中点Bresenham直线扫描转换算法画出连接两点的直线。 实验基本步骤 首先、使用MFC AppWizard(exe)向导生成一个单文档视图程序框架。 其次、使用中点Bresenham直线扫描转换算法实现自己的画线函数,函数原型可表示如下: void DrawLine(CDC *pDC, int p0x, int p0y, int p1x, int p1y); 在函数中,可通过调用CDC成员函数SetPixel来画出扫描转换过程中的每个点。 COLORREF SetPixel(int x, int y, COLORREF crColor ); 再次、找到文档视图程序框架视图类的OnDraw成员函数,调用DrawLine 函数画出不同斜率情况的直线,如下图:

最后、调试程序直至正确画出直线。 2、给定多边形的顶点的坐标P0(x0,y0),P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3),P4(x4,y4)…使用边标志算法或有效边表算法进行多边形填充。 实验基本步骤 首先、使用MFC AppWizard(exe)向导生成一个单文档视图程序框架。 其次、实现边标志算法或有效边表算法函数,如下: void FillPolygon(CDC *pDC, int px[], int py[], int ptnumb); px:该数组用来表示每个顶点的x坐标 py :该数组用来表示每个顶点的y坐标 ptnumb:表示顶点个数 注意实现函数FillPolygon可以直接通过窗口的DC(设备描述符)来进行多边形填充,不需要使用帧缓冲存储。(边标志算法)首先用画线函数勾画出多边形,再针对每条扫描线,从左至右依次判断当前像素的颜色是否勾画的边界色,是就开始填充后面的像素直至再碰到边界像素。注意对顶点要做特殊处理。 通过调用GDI画点函数SetPixel来画出填充过程中的每个点。需要画线可以使用CDC的画线函数MoveTo和LineTo进行绘制,也可以使用实验一实现的画直线函数。 CPoint MoveTo(int x, int y ); BOOL LineTo(int x, int y ); 实现边标志算法算法需要获取某个点的当前颜色值,可以使用CDC的成员函数 COLORREF GetPixel(int x, int y ); 再次、找到文档视图程序框架视图类的OnDraw成员函数,调用FillPolygon 函数画出填充的多边形,如下: void CTestView::OnDraw(CDC* pDC) { CTestcoodtransDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc);

计算机图形学实验报告

计算机图形学 实验报告 姓名:谢云飞 学号:20112497 班级:计算机科学与技术11-2班实验地点:逸夫楼507 实验时间:2014.03

实验1直线的生成 1实验目的和要求 理解直线生成的原理;掌握典型直线生成算法;掌握步处理、分析 实验数据的能力; 编程实现DDA算法、Bresenham中点算法;对于给定起点和终点的 直线,分别调用DDA算法和Bresenham中点算法进行批量绘制,并记 录两种算法的绘制时间;利用excel等数据分析软件,将试验结果编 制成表格,并绘制折线图比较两种算法的性能。 2实验环境和工具 开发环境:Visual C++ 6.0 实验平台:Experiment_Frame_One(自制平台)。 本实验提供名为 Experiment_Frame_One的平台,该平台提供基本 绘制、设置、输入功能,学生在此基础上实现DDA算法和Mid_Bresenham 算法,并进行分析。 ?平台界面:如错误!未找到引用源。所示 ?设置:通过view->setting菜单进入,如错误!未找到引 用源。所示 ?输入:通过view->input…菜单进入.如错误!未找到引用 源。所示 ?实现算法: ◆DDA算法:void CExperiment_Frame_OneView::DDA(int X0, int Y0, int X1, int Y1) Mid_Bresenham法:void CExperiment_Frame_OneView::Mid_Bresenham(int X0, int Y0, int X1, int Y1)

3实验结果 3.1程序流程图 1)DDA算法流程图:开始 定义两点坐标差dx,dy,以及epsl,计数k=0,描绘点坐标x,y,x增 量xIncre,y增量yIncre ↓ 输入两点坐标x1,y1,x0,y0 ↓ dx=x1-x0,dy=y1-y0; _________↓_________ ↓↓ 若|dx|>|dy| 反之 epsl=|dx| epsl=|dy| ↓________...________↓ ↓ xIncre=dx/epsl; yIncre=dy/epsl ↓ 填充(强制整形)(x+0.5,y+0.5); ↓←←←← 横坐标x+xIncre; 纵坐标y+yIncre; ↓↑ 若k<=epsl →→→k++ ↓ 结束 2)Mid_Bresenham算法流程图开始 ↓ 定义整形dx,dy,判断值d,以及UpIncre,DownIncre,填充点x,y ↓ 输入x0,y0,x1,y1 ______↓______ ↓↓ 若x0>x1 反之 x=x1;x1=x0;x0=x; x=x0;

计算机图形学画圆算法源程序

#include void CirclePoint(int x, int y, int color, int m ) { putpixel(x+m, y+m, color); putpixel(y+m, x+m, color); putpixel(-y+m, x+m, color); putpixel(-x+m, y+m, color); putpixel(-x+m, -y+m, color); putpixel(-y+m, -x+m, color); putpixel(y+m, -x+m, color); putpixel(x+m, -y+m, color); } void MidBresenhamCircle(int r,int color, int m) { int x, y, d; x=0; y=r; d=1-r; while(x<=y) { CirclePoint(x, y, color, m); if(d<0) d+=2*x+3; else { d+=2*(x-y)+5; y--; } x++; } } void main() { int gdriver,gmode,a,b,c; gdriver=DETECT; initgraph(&gdriver,&gmode,"C:\\TC20\\BGI"); printf("qing shu ru\n"); scanf("%d,%d,%d",&a,&b,&c) setbkcolor(0); MidBresenhamCircle(a, b, c); getch(); closegraph(); }

PS移动 多边形 裁剪工具

PS二:移动、多边形、裁剪工具 前言:如果小工具后面带有小三角样式,即说明该种工具还有其他类似的小工具可以使用,方式是鼠标左键长按小工具图标,会自动跳出其他几个小工具,点击选择即可。 1:移动工具(v):点击图层后可以选中图层进行编辑或移动图层至需要的位置。 先建立一个空白图层,大小像素任意。 打开一个文件夹,找任意图片,按住鼠标左键选中并拖动图片拉到PS图层界面中。拉动过程中鼠标不要松开。 此时右边图层面板就会出现两个图层(如果没有图层面板,可以在PS软件最上面的第一排菜单栏中点击“窗口”-“图层”,快捷键F7)。一开始新建的是背景层,另外一个是刚才拖进去的图片图层。

然后在这个状态下,可以使用“移动工具”随意拖动该图层,也可以对齐进行其他编辑(在编辑前必须先在图层上右键-栅格化图层,再进行编辑。以后将仔细介绍图层的编辑。)。 2:多边形套索工具:可以根据自己的意图来裁剪或选择图层上某个部分。 用上面的移动工具拖入一个需要修改的图层,这边就按刚才的图片举例,如果图片上的微信号换掉了,就需要把微信号删除掉,在PS里说裁剪掉。栅格化图层后,先点击多边形套索工具,然后在微信号的边缘依次点击鼠标左边选出需要裁切掉的地方。

点击第一点后,会出现一条直线,可以点击第二点,一直到收尾相连,这时的选框已经选出来。直接按键盘“Delete”键即可。 删除后图层上会出现一个虚线选框,按快捷键ctrl+d 取消选框即可。然后可以编辑自己需要的内容。 3:裁剪工具(C):是裁剪画布大小的工具,就如同剪刀一样。裁剪掉的东西是不能再拼回去的哦。(原则上不可以,但是PS功能非常强大,以后会告诉大家如果来拼回去,嘻嘻...)点击“裁剪工具”后,画布四周会出现虚线框和八个小框。

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