计算机图形学第一次上机实验报告

计算机图形学上机实验报告

实验名称：用DDA算法生成直线

姓名：彭江军

班级：信息与计算科学

学号：2011114093

一：DDA 算法的思想精髓

实现直线段光栅化的最简单的方法就是解直线的微分方程。设直线的起点坐标为 (x s , y s )，终点坐标为 (x e , y e )，那么该直线的微分方程是：

()m x x y y dx dy s e s e =--=

其离散解为：

x x x y y y y y y s e s e i i i ?--+=?+=+1

或： y y y x x x x x x s e s e i i i ?--+=?+=+1

这里 (x i , y i ) 是直线上一点的坐标值。式（3.2.1）和（3.2.2）表示所求直线 y 值和 x 值关于相应增量的逐次递归关系，递归初值为直线的起点。

DDA (Digital Differential Analyzer) 算法即数字微分分析算法就是基于式（3.2.1）或（3.2.2）对直线进行光栅化的算法。在一个坐标轴上以单位间隔对直线采样，以决定另一个坐标轴上最靠近直线的对应整数值。

（1）当直线斜率 0 ≤ m ≤ 1 时，则按单位 x 间隔（D x = 1）取样并计算每个连续的 y 值：m y y i i +=+1

（2）当 －1≤ m ≤ 0 时，则仍按单位 x 间隔(D x =－1)取样并计算每个连续的 y 值：m y y i i -=+1

(3)当 m >1 时，则将 x 和 y 交换，这就是说，按单位 y 间隔

(D y = 1) 取样并计算每个连续的 x 值：11-++=m x x i i

(4)当 m <－ 1 时，则同样交换 x 和 y 交换,并按 D y =－ 1间隔

取样计算每个连续的 x 值：11-+-=m x x i i

应用上面的算式，解可以设计斜率为任意值的直线。

二：程序代码：

#include

#include

#include

void lineDDA(int xs,int ys,int xe,int ye,int c)

{

int i;

float x=xs,y=ys;

float xIncrement ,yIncrement,steps,dx=xe-xs,dy=ye-ys; steps=abs(dx);

if(abs(dy)>abs(dx))

steps=abs(dy);

xIncrement=dx/steps;

yIncrement=dy/steps;

putpixel(x,y,c);

for(i=1;i<=steps;i++)

{

x+=xIncrement;

y+=yIncrement;

putpixel(x,y,c);

}

}

main()

{

int gdriver=DETECT;

int gmode;

initgraph(&gdriver,&gmode,""); setbkcolor(MAGENTA); lineDDA(10,14,20,50,1); getch();

closegraph();

}

三：程序截图如下：

四：试验心得体会：

（1）DDA算法生成直线是非常快的，但是有一点需要注意的，就是x,y的数值类型。因为xIncrement和yIncrement

并不都是整数，所以在实际编程中不能照抄课本23页的

算法，否者由于精度损失，得到了就是一条和坐标轴平

行的直线。

（2）由于画图要调用BGI库中的EGAVGA.BGI文件，来驱动程序，因此要保证程序可以访问到该文件，针对有些同学

程序正确但不出来图形，可能原因就在于程序没能用该

驱动使initgraph函数正常初始化。