计算机图形学 编程生成“三次贝塞尔”曲线

集美大学
计算机工程学院实验报告
课程名称计算机图形学教程
实验名称实验五、编程生成“三次贝塞尔”曲
线
实验类型设计型
学号
日期12月12日地点
成绩教师
一、实验目的：
一方面，让学生对自由曲线的生成算法有更深入的理解，特别是对于曲线的逼近，能够通过实验编程来验证书上所提供的算法思想：另一方面，在图形程序设计方法（如设计各种各样的图形）、绘图函数的使用以及C和C++语言编程环境、程序的调试和测试方面受到比较系统和严格的训练。

二、实验内容：
运用所学的三次贝塞尔曲线生成的算法，根据以下数据点[x, y]：[50, 100] [80, 230] [100, 270] [140, 160] [180, 50] [240, 65] [270, 120] [330, 230] [380, 230] [430, 150]计算出结果，并实现三段贝塞尔在屏幕上显示的功能
三、实验要求：
（1）3段三次贝塞尔曲线在衔接点上要连续，曲线整体效果要光滑。

（2）整个图形轮廓要清晰，色彩要分明
四、实验环境：
1．PC，CPU：P4 2.0GHz以上，内存：512M，硬盘：40GB以上；
2．操作系统：Microsoft Windows 2000 /2003/XP；
3．软件：VC或JAVA等。

五、实验内容及完成情况：
#include "graphics.h"
#include "conio.h"
#include "stdio.h"
typedef struct
{
double x,y;
} DPOINT; //定义结构体
class Bezier //定义Bezier类
{
private:
DPOINT* bP;
int m_maxIndex;
void drawFrame();
void drawCurve();
void drawCurve(int p0,int p1,int p2,int p3);
public:
Bezier(DPOINT* p,int len); //定义构造函数
void draw();
};
Bezier::Bezier(DPOINT* p,int len) //构造函数的实现{
this ->bP=p;
m_maxIndex=len-1;
}
void Bezier::draw() //通过公有函数调用私有函数{
drawFrame();
drawCurve();
}
void Bezier::drawFrame() //其功能是绘制出多边形和各个端点{
setcolor(12);
for(int i=0;i<m_maxIndex;i++)
{
line( bP[i].x, bP[i].y, bP[i+1].x, bP[i+1].y ); //绘制多边形
circle(bP[i].x, bP[i].y,5); //绘制各个端点
}
circle(bP[m_maxIndex].x,bP[m_maxIndex].y,5);
}
void Bezier::drawCurve() //实现多段Bezier曲线绘制的功能{
for(int i=0;i<=m_maxIndex-3;i+=3)
{
drawCurve(i,i+1,i+2,i+3);
}
}
void Bezier::drawCurve(int p0,int p1,int p2,int p3) //实现绘制某一段Bezier曲线的功能
{
double tmpx=0.0;
double tmpy=0.0;
double t=0.0;
for(;t<=1.0;t+=0.001)
{
tmpx=(-bP[p0].x+3*bP[p1].x-3*bP[p2].x+bP[p3].x)*t*t*t+ (3*bP[p0].x-6*bP[p1].x+3*bP[p2].x)*t*t+(-3*bP[p0].x+3*bP[ p1].x)*t+bP[p0].x;
tmpy=(-bP[p0].y+3*bP[p1].y-3*bP[p2].y+bP[p3].y)*t*t*t+ (3*bP[p0].y-6*bP[p1].y+3*bP[p2].y)*t*t+(-3*bP[p0].y+3*bP[ p1].y)*t+bP[p0].y;
putpixel(tmpx,tmpy,3);
}
}
void main() //主函数的实现
{
int graphdriver=DETECT,graphmode;
initgraph(&graphdriver,&graphmode,"E:\\tc3\\bgi");
setbkcolor(0);
outtextxy(10,20,"n\n\n\n\n\n\ jisuan1013 2010810070 chengaowei");
DPOINT* p;
p=new DPOINT[10];
p[0].x=50.0;
p[0].y=100.0;
p[1].x=80.0;
p[1].y=230.0;
p[2].x=100.0;
p[2].y=270.0;
p[3].x=140.0;
p[3].y=160.0;
p[4].x=180.0;
p[4].y=50.0;
p[5].x=240.0;
p[5].y=65.0;
p[6].x=270.0;
p[6].y=120.0;
p[7].x=330.0;
p[7].y=230.0;
p[8].x=380.0;
p[8].y=230.0;
p[9].x=430.0;
p[9].y=150.0;
Bezier bzr(p,10);
bzr.draw();
delete p;
getch();
closegraph();
}
运行结果：
六、实验总结：
通过这次实验，让我对自由曲线的生成算法有更深入的理解，特别是对于曲线的逼近，能够通过实验编程来验证书上所提供的算法思想，在图形程序设计方法（如
设计各种各样的图形）、绘图函数的使用以及C和C++语言编程环境、程序的调试和测试方面受到比较系统和严格的训练。