计算机图形学(中点画圆)
画圆环算法c程序

画圆环算法c程序全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:画圆环是计算机图形学中常见的基本图形之一,常用于游戏开发、动画制作等领域。
在计算机中,画圆环的算法有多种,其中最常用的是中点画圆算法。
本文将介绍使用C语言实现中点画圆算法的程序,并进行详细分析和讲解。
1. 算法原理中点画圆算法是一种简单而高效的算法,其基本原理是通过逐渐逼近圆形的方法,利用对称性和中点的位置进行迭代计算。
具体步骤如下:(1)给定圆的半径r和圆心坐标(x0, y0),设置初始点P(0, r)作为起点,并计算判别式d=1-r。
(2)在每次迭代中,分别取直线y=x和y=-x两侧的中点,分别计算两种情况下的判别式值,并根据判别式值的大小决定下一个中点的位置。
(3)重复进行上述步骤,直到计算完整个圆的一周。
2. C程序实现下面是使用C语言实现中点画圆算法的程序代码:```c#include <stdio.h>#include <graphics.h>void plot_circle_points(int x0, int y0, int x, int y) { // 绘制圆的八个对称点putpixel(x0 + x, y0 + y, WHITE);putpixel(x0 - x, y0 + y, WHITE);putpixel(x0 + x, y0 - y, WHITE);putpixel(x0 - x, y0 - y, WHITE);putpixel(x0 + y, y0 + x, WHITE);putpixel(x0 - y, y0 + x, WHITE);putpixel(x0 + y, y0 - x, WHITE);putpixel(x0 - y, y0 - x, WHITE);}void midpoint_circle(int x0, int y0, int r) { int x = 0, y = r;int d = 1 - r;plot_circle_points(x0, y0, x, y); while (x < y) {if (d < 0) {d = d + 2 * x + 3;x++;} else {d = d + 2 * (x - y) + 5;x++;y--;}plot_circle_points(x0, y0, x, y);}}delay(5000);closegraph();return 0;}```以上是一个简单的使用C语言实现中点画圆算法的程序代码。
绘弧的算法

绘弧的算法绘弧是计算机图形学中的常见操作,用于绘制曲线或弧线形状。
在计算机图形学中,有多种算法可以实现绘制弧线的功能,本文将介绍其中几种常见的算法。
一、中点画圆法中点画圆法是一种常见的绘制圆弧的算法。
该算法通过计算圆弧上每个点的坐标来实现绘制。
具体步骤如下:1. 计算圆弧的起点和终点的坐标,以及圆心的坐标。
2. 计算圆弧的半径。
3. 初始化绘制点的坐标。
4. 根据圆弧的起点和终点坐标,确定绘制的起始角度和终止角度。
5. 循环遍历绘制点,通过计算每个点对应的角度和半径,计算出点的坐标。
6. 绘制圆弧。
二、贝塞尔曲线贝塞尔曲线是一种常用的曲线绘制算法,可以绘制平滑的曲线。
贝塞尔曲线可以通过控制点来定义曲线的形状。
常见的贝塞尔曲线有二次贝塞尔曲线和三次贝塞尔曲线。
1. 二次贝塞尔曲线二次贝塞尔曲线由起点、终点和一个控制点来定义。
通过调整控制点的位置,可以改变曲线的形状。
2. 三次贝塞尔曲线三次贝塞尔曲线由起点、终点和两个控制点来定义。
通过调整控制点的位置,可以改变曲线的形状。
贝塞尔曲线的绘制可以通过递归算法来实现。
具体步骤如下:1. 计算贝塞尔曲线上每个点的坐标。
2. 根据控制点的位置,计算出曲线上每个点的坐标。
3. 绘制贝塞尔曲线。
三、Bresenham算法Bresenham算法是一种直线绘制算法,也可以用于绘制圆弧。
该算法基于直线的斜率和误差修正来计算圆弧上的点。
具体步骤如下:1. 计算圆弧的起点和终点的坐标,以及圆心的坐标。
2. 初始化绘制点的坐标。
3. 计算圆弧的半径。
4. 根据圆弧的起点和终点坐标,确定绘制的起始角度和终止角度。
5. 根据起始角度和终止角度,计算圆弧上每个点的坐标。
6. 绘制圆弧。
以上是几种常见的绘制弧线的算法,每种算法都有其适用的场景和特点。
在实际应用中,可以根据具体需求选择合适的算法进行绘制。
通过合理选择和优化算法,可以高效地绘制出各种形状的弧线。
绘弧的算法在计算机图形学和图像处理中具有重要的应用价值,为实现各种美观的图形效果提供了基础支持。
计算机图形学圆的生成

1、当F(M)<0时, M在圆内(圆弧A),说明点E距离圆更近,应取E点; 2、当F(M)>0时, M在圆外(圆弧B),表明SE点离圆更近,应取SE点; 3、当F(M)=0时, 在E点与SE点之中任取一个即可,我们约定取SE点。
2.2.3 中点画圆算法思想
我们用中点M的圆函数作为决策变量di,同时用增量法来迭 代计算下一个中点M的决策变量di+1。
2.2.5 中点画圆程序
F(x,y) <0 点(x,y)位于数学圆内 =0 点(x,y)位于数学圆上 >0 点(x,y)位于数学圆外
, 假定当前取点为Pi(xi,yi),如果顺 时针生成圆,那么下一点只能取正 右方的点E(xi+1,yi)或右下方的点 SE(xi+1,yi-1)两者之一。
(2-8)
生成圆的初始条件和圆的生成方向
2.2.4 中点画圆算法实现
1、输入:圆半径r、圆心(x0,y0); 2、确定初值:x=0,y=r、d=5/4-r; 3、While(x<=y) { circlePoints (x,y,color); if(d≥0) { y--; d=d+2(x-y)+5; } else d=d+2x+3; x++; }
2.2 圆的生成
这里仅讨论圆心位于坐标原点的圆的扫描转 换算法,对于圆心不在原点的圆,可先用平 移变换,将它的圆心平移到原点,然后进行 扫描转换,最后再平移到原来的位置。
2.2.1 圆的八分对称性
八分对称性: 圆心位于原点的圆有四条对称轴x=0、y=0、x=y和x=-y, 若 已知圆弧上一点P(x,y),就可得到其关于四条对称轴的七个对称点。因 此只要能画出八分之一的圆弧,就可以用对称性的原理得到整个圆弧。
中点画圆算法

中点画圆算法中点画圆算法(Midpoint Circle Algorithm)是一种用于在计算机图形学中绘制圆形的常用算法。
它通过计算圆的各个点的位置,并将其画出,从而实现在屏幕或其他输出设备上绘制圆形的功能。
该算法简单高效,广泛应用于计算机图形学和计算机游戏开发中。
该算法的基本思想是从圆的起点(0,r)开始,逆时针方向按顺序计算其他各个象限的对称点。
在每一步迭代中,根据当前点的位置和距离圆心的距离来决定下一个点的位置。
通过对称性,算法只需要计算象限一中的点,并将其他象限的点进行对称复制。
具体步骤如下:1.初始化圆心位置和半径。
圆心可以任意选择在屏幕上的位置,半径确定了圆的大小。
2.定义一个变量d表示决策参数。
初始时,将决策参数d设为5/4-r,其中r为圆的半径。
3.初始化点的位置为圆的起点(0,r)。
4.在每一步迭代中,根据当前点的位置和决策参数d的值,计算下一个点的位置。
-如果d小于0,则选择当前点的东侧点作为下一个点,并更新决策参数:d=d+2x+1,其中x为当前点的横坐标。
-如果d大于等于0,则选择当前点的东北侧点作为下一个点,并更新决策参数:d=d+2x+1-2y,其中y为当前点的纵坐标。
5.在每一步迭代中,重复步骤4直到达到终止条件,即当前点的横坐标大于等于纵坐标。
6.在每一步迭代中,根据当前点的位置和对称性,在其他象限绘制对应的点。
通过以上步骤,可以逐渐计算出圆上的各个点的位置,并将其绘制出来,从而实现圆形的绘制。
中点画圆算法的优点是简单高效,不需要使用复杂的三角函数运算,适用于在计算资源有限的设备上实现圆形绘制。
该算法在计算机图形学中得到广泛应用,用于绘制圆形的轮廓、填充和渲染等操作。
它在计算机游戏中也被广泛使用,用于绘制角色、道具和特效等元素,为游戏提供更加真实和生动的视觉效果。
总结一下,中点画圆算法是一种常用的计算机图形学算法,用于绘制圆形。
它的简单高效使其成为了广泛应用于计算机图形学和计算机游戏开发中的重要工具。
计算机图形学中点画圆实验

《计算机图形学实验》报告2016年春季学期实验:中点画圆实验时间:2016年12月8日实验地点:信息学院2204实验目的:中点画圆程序代码:#include <glut.h>void init (void){glClearColor (1.0, 1.0, 1.0, 0.0);glMatrixMode (GL_PROJECTION);gluOrtho2D (0.0, 200.0, 0.0, 150.0);}class screenPt{private:GLint x, y;public:screenPt ( ) {x = y = 0;}void setCoords (GLint xCoordValue, GLint yCoordValue) { x = xCoordValue;y = yCoordValue;}GLint getx ( ) const {return x;}GLint gety ( ) const {return y;}void incrementx ( ) {x++;}void decrementy ( ) {y--;}};void setPixel (GLint xCoord, GLint yCoord) {glBegin (GL_POINTS);glVertex2i (xCoord, yCoord);glEnd ( );}void circleMidpoint (GLint xc, GLint yc, GLint radius) {screenPt circPt;GLint p = 1 - radius;circPt.setCoords (0, radius);void circlePlotPoints (GLint, GLint, screenPt);circlePlotPoints (xc, yc, circPt);while (circPt.getx ( ) < circPt.gety ( )) {circPt.incrementx ( );if (p < 0)p += 2 * circPt.getx ( ) + 1;else {circPt.decrementy ( );p += 2 * (circPt.getx ( ) - circPt.gety ( )) + 1;}circlePlotPoints (xc, yc, circPt);}}void circlePlotPoints (GLint xc, GLint yc, screenPt circPt) {setPixel (xc + circPt.getx ( ), yc + circPt.gety ( ));setPixel (xc - circPt.getx ( ), yc + circPt.gety ( ));setPixel (xc + circPt.getx ( ), yc - circPt.gety ( ));setPixel (xc - circPt.getx ( ), yc - circPt.gety ( ));setPixel (xc + circPt.gety ( ), yc + circPt.getx ( ));setPixel (xc - circPt.gety ( ), yc + circPt.getx ( ));setPixel (xc + circPt.gety ( ), yc - circPt.getx ( ));setPixel (xc - circPt.gety ( ), yc - circPt.getx ( ));}void displaymiddlepoint(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0,0.0,0.0);//glBegin(GL_LINES);circleMidpoint(0,0,100);glEnd();glFlush();}void main(int argc,char** argv){glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(50,100);glutInitWindowSize(400,300);glutCreateWindow("An example opengl program");init();glutDisplayFunc(displaymiddlepoint);glutMainLoop();}实验结果:。
计算机图形学圆弧生成算法具体程序实现

e=1-r;
this->CirclePoints(x,y,color,pDC);
while(x<=y)
{
if(e<0)
{
e+=2*x+3;
}
else
{
e+=2*(x-y)+5;
y--;
}
x++;
this->CirclePoints(x,y,color,pDC);
}
}
实验结果:
六:椭圆的绘制
(1):基本原理
while(dx<dy)
{
x++;
dx+=twobb;
if(d<0)
{
d+=bb+dx;
}
else
{
dy-=twoaa;
d+=bb+dx-dy;
y--;
}
pDC->SetPixel(xc+x,yc+y,color);
pDC->SetPixel(xc+x,yc-y,color);
pDC->SetPixel(xc-x,yc+y,color);
d =F(1,b-0.5)= b + a (b-0.5) -a b
= b + a (-b+0.25)
其中,每一步的迭代过程中需要随时的计算和比较从上部分转入下部分的条件是否成立,从而将逼近方向由x改为y。
2.代码实现及结果:
#include "math.h"
class CCircle
{
protected:
}
算法画圆 中点圆算法 计算机图形学

绠楁硶鐢诲渾涓偣鍦嗙畻娉?璁$畻鏈哄浘褰㈠Bresenham绠楁硶鐢诲渾涓偣鍦嗙畻娉曡绠楁満鍥惧舰瀛?010-12-02 20锛?8///////////////////////////////////////////////////////////////// /////涓偣鍦嗘暣鏁扮畻娉曠敾鍦?////////////////////////////////////////////////////////////////// ////void roundMid(int x1,int y1,int R,CDC*pDC){int x=0,y=R锛?/p>int d=1-R锛?/璧风偣(0,R),涓嬩竴鐐逛腑鐐?1,R-0.5),d=1*1+(R-0.5)*(R-0.5)-R*R=1.25-R,d鍙弬涓庢暣鏁拌繍绠楋紝鎵€浠ュ皬鏁伴儴鍒嗗彲鐪佺暐while(y x)//y x鍗崇涓€璞¢檺鐨勭2鍖哄叓鍒嗗渾{pDC-SetPixel(x+x1,y+y1,RGB(255,0,0))锛?/鍦嗗績(x1,y1),鐢荤偣鏃剁洿鎺ョ浉鍔犲钩绉?鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(y+x1,x+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(-x+x1,y+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(-y+x1,x+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(-x+x1,-y+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(-y+x1,-x+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(x+x1,-y+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>pDC-SetPixel(y+x1,-x+y1,RGB(255,0,0))锛?/鐢?鍖?/p>if(d 0)d=d+2*x+3锛?/d鐨勫彉鍖?/p>else{d=d+2*(x-y)+5锛?/d=0鏃?d鐨勫彉鍖?/p>y--锛?/y鍧愭爣鍑?}x++锛?/x鍧愭爣鍔?}}///////////////////////////////////////////////////////////////// /////Bresenham绠楁硶鐢诲渾/////////////////////////////////////////////////////////////////// ////void RoundBre(int x1,int y1,int R,CDC*pDC){//鍦嗗績(x1,y1),褰撳墠鍍忕礌I(xi,yi),鍙冲儚绱燞(xi+1,y),鍙充笅鍍忕礌D(xi+1,yi-1),涓嬪儚绱燰(xi,yi-1)int xi,yi,dd,m,n锛?/p>//鍦嗗績璺濆樊鍊煎钩鏂筪h=(xi+1)*(xi+1)+yi*yi-R*R锛沝d=(xi+1)*(xi+1)+(yi-1)*(yi-1)-R*R锛沝v=xi*xi+(yi-1)*(yi-1)-R*R锛?/p>xi=0锛?/璧风偣(0,R)yi=R锛?/p>dd=2-2*R锛?/璧风偣鐨勫彸涓嬪儚绱?1,R-1)鐨勫渾蹇冭窛宸€糳d=1+(R-1)*(R-1)-R*R pDC-SetPixel(x1,y1,RGB(0,0,255))锛?/鐢诲渾蹇?璇佹槑鍦嗗績蹇呴』鍗犵敤涓€涓儚绱?/p>while(yi=xi)//寰幆鍒板叓鍒嗕箣涓€鍦嗭紱yi=0鍗冲彲浠ョ敾鍑哄洓鍒嗗渾{pDC-SetPixel(xi+x1,yi+y1,RGB(255,0,0))锛?/2鍖?鍧愭爣骞崇Щ(x1,y1)鐢诲渾pDC-SetPixel(yi+x1,xi+y1,RGB(255,0,0))锛?/1鍖?/p>pDC-SetPixel(-xi+x1,yi+y1,RGB(255,0,0))锛?/3鍖?/p>pDC-SetPixel(-yi+x1,xi+y1,RGB(255,0,0))锛?/4鍖?/p>pDC-SetPixel(-yi+x1,-xi+y1,RGB(255,0,0))锛?/5鍖?/p>pDC-SetPixel(-xi+x1,-yi+y1,RGB(255,0,0))锛?/6鍖?/p>pDC-SetPixel(xi+x1,-yi+y1,RGB(255,0,0))锛?/7鍖?/p>pDC-SetPixel(yi+x1,-xi+y1,RGB(255,0,0))锛?/8鍖?/p>if(dd 0)//D鍦ㄥ渾鍐咃紱H鍦ㄥ渾涓婃垨鍦嗗锛涢€夋嫨H鎴朌,dh=0,dd 0,m=|dh|-|dd|=2*(dd+yi)-1锛?/p>{m=2*(dd+yi)-1锛?/p>if(m=0)//鍙栧彸鍍忕礌H(xi+1,yi)锛沵=0鏃跺彇鍙崇偣{dd=dd+2*xi+3锛?/姹侶鐨勫彸涓嬪儚绱?xi+2,yi-1),dd=(xi+2)*(xi+2)+(yi-1)*(yi-1)-R*R xi=xi+1锛?/p>}else//鍙栧彸涓嬪儚绱燚(xi+1,yi-1){dd=dd+2*(xi-yi+3)锛?/姹侱鐨勫彸涓嬪儚绱?xi+2,yi-2),dd=(xi+2)*(xi+2)+(yi-2)*(yi-2)-R*R xi=xi+1锛?/p>yi=yi-1锛?/p>}}else if(dd 0)//D鍦ㄥ渾澶栵紱V鍦ㄥ渾澶栨垨鍦嗕笂锛涢€夋嫨D鎴朧锛沝d 0,dv=0,n=|dd|-|dv|=2*(dd-xi)-1锛?/p>n=2*(dd-xi)-1锛?/p>if(n=0)//鍙栧彸涓嬪儚绱燚(xi+1,yi-1)锛沶=0鏃跺彇{dd=dd+2*(xi-yi+3)锛?/姹侱鐨勫彸涓嬪儚绱?xi+2,yi-2),dd=(xi+2)*(xi+2)+(yi-2)*(yi-2)-R*R xi=xi+1锛?/p>yi=yi-1锛?/p>}else//鍙栦笅鍍忕礌V(xi,yi-1){dd=dd-2*yi+3锛?/姹俈鐨勫彸涓嬪儚绱?xi+1,yi-2)dd=(xi+1)*(xi+1)+(yi-2)*(yi-2)-R*R yi=yi-1锛?/p>}}else if(dd==0)//D鍦ㄥ渾涓?鍙朌(xi+1,yi-1){dd=dd+2*(xi-yi+3)锛?/姹侱鐨勫彸涓嬪儚绱?xi+2,yi-2),dd=(xi+2)*(xi+2)+(yi-2)*(yi-2)-R*R xi=xi+1锛?/p>yi=yi-1锛?/p>}}。
计算机图形学圆的生成算法的实现

申明:
所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途。
OnMidpointellispe
表1 生成圆和椭圆的菜单项资源及消息处理函数
<3)添加程序代码
在CMyView.cpp文件中相应的位置添加各算法的程序代码,在Visual C++的MFC中绘制图形,一般可以调用一个“CDC”类,从CDC开始,添加代码。5PCzVD7HxA
中点算法画圆。利用中点画圆算法画出圆心在 、半径为R的圆,其VC程序设计代码如下:
pDC->SetPixel(y+x0,x+y0,color>。
pDC->SetPixel(-y+x0,x+y0,color>。
pDC->SetPixel(-y+x0,-x+y0,color>。
pDC->SetPixel(y+x0,-x+y0,color>。
}
ReleaseDC(pDC>。
}
Bresenham算法画圆。利用Bresenham画圆算法画出圆心在 、半径为R的圆,其VC程序设计代码如下:jLBHrnAILg
pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,color>。
}
ReleaseDC(pDC>。
}
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
putpixel(xc-y,yc-x,color);
}
int main()
{
int gdriver = DETECT,gmode;
initgraph(&gdriver,&gmode,"");
MidpointCircle(3到判别式中,通过判断得到点的位置(仅有两种情况)。圆有很好的对称性,八对称性(其实是n对称性),只要求出右上方的八分之一部分就可以得到整个圆弧上的坐标,显然,判别式值小于0,中点在圆内,取正右方的点,d+2x+3;判别式大于等于0,中点在圆外或圆上,取右下方的点,d+2(x-y)+5; d的初值,将(1,R-0.5)代入判别式,=1.25 - R。为了提高效率,我们转化为整数运算,e = d - 0.25 = 1 - R。x++ 直到 x>y。
3、中点画圆法是利用圆心在坐标原点(0,0),半径为R(圆的方程X^2+Y^2=R^2),将每个像素的中点坐标代入圆的方程得到d,再通过d的值来确定中点与圆的位置。
中点画圆法绘出的只是一个完整圆弧的八分之一,然后根据圆良好的对称性,绘出和参考点对称的另外七个点,再用中点画圆法,以生成的这几个点为基础,绘出其它七段圆弧,构成一个完整的园。这七个点的坐标分别为:(x0+x,y0-y,c),(x0+x,y0+y,c),(x0-x,y0-y,c),(x0-x,y0+y,c),(x0-y,y0-x,c),(x0-y,y0+x,c),(x0+y,y0+x,c),(x0+y,y0-x,c)。
getch ();
closegraph();
}
实验结果:
实验总结:
通过本次实验本人掌握常用图形程序设计和编程实现贝塞尔曲线算法,得出相应的输出图形;希望在能为以后的学习打下基础。
实验评语:
实验成绩
教师签名
找到和参考点对称的另外几个点,再在中点绘制圆弧的定义函数中调用,绘制另外的几段圆弧。
三、实验代码及截图
代码:
#include<stdio.h>
#include<graphics.h>
MidpointCircle(int xc,int yc,int r,int color)
{
int x=0,y=r,d=1-r;
{
putpixel(xc+x,yc+y,color);
putpixel(xc-x,yc+y,color);
putpixel(xc+x,yc-y,color);
putpixel(xc-x,yc-y,color);
putpixel(xc+y,yc+x,color);
putpixel(xc-y,yc+x,color);
西北师范大学计算机科学与工程学院学生实验报告
学号
专业
计算机科学与技术
班级
师范(1)班
姓名
课程名称
图形学
课程类型
实验名称
实验二中点画圆
实验目的:
1.了解画圆法的基本思想;
2.掌握画圆法的基本步骤。
二、实验原理
1、判别式是中点画线法的关键,(0<=k<=1)判别式是为了判断下一个点是在当前点正右边还是右上方,是和中点比较的结果。d的含义下一个点到中点的垂直距离,它的正负可以做下一个位置的判断。初值:d = 2*a + b,增量:上一个点d>=0,则d+2*a,上一个点d<=0,则d+2*(a+b)。
WholeCircle(xc,yc,x,y,color);
while(x<=y)
{
if(d<0)
{
d+=2*x+3;
x++;
}
else
{
d+=2*(x-y)+5;
x++;
y--;
WholeCircle(xc,yc,x,y,color);
}
}
}
WholeCircle(int xc,int yc,int x,int y,int color)