计算机图形学课后题答案-徐长青、许志闻.doc
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计算机图形学课后题答案
习题解答
第2章
2．如果线段端点坐标值不是整数，采用DDA算法产生的直线和将端点坐标值先取整再用Bresenham算法产生的直线是否完全相同?为什么?能否扩充整数Bresenham算法使之能处理当线段端点坐标值不是整数的情况(比端点坐标先取整数产生的直线更精确)。
如果线段端点坐标值不是整数，DDA算法和Bresenham算法产生的直线不完全相同。DDA算法是在直线附近寻找最靠近直线的象素点。而端点坐标值先取整再用Bresenham算法，因为端点坐标值先取整，与原直线相比，可能会改变直线的斜率。因此两种算法相比，前者比后者更精确。
可以将整数Bresenham算法扩充为实数Bresenham算法。算法中的变量都应采用实数类型，在绘制时再对实数坐标值取整数，这样做比端点坐标先取整数产生的直线更精确，具体算法如下：
void BresenhamLine(double x1, double y1, double x2, double y2)
{
int x,y?;
double dx,dy,p;
x=(int)(x1+0.5);
y=(int)(y1+0.5);
dx=x2-x1;
dy=y2-y1;
p=2*dy*(x-x1+1)-dx*(2*y-2*y1+1);
for(;x=x2;x++)
{
SetPixel(x,y);
if(p=0)
{
y++;
p+=2*(dy-dx);
}
else
{
p+=2*dy;
}
}
}
3．推广本章第一节给出的产生线段的整数Bresenham算法，去掉0≤m≤1和xlx2的限制，使能完成对任意线段的扫描转换。
若，则，；若，则，。
m
Δx
Δy
Δp(p≥0)
Δp(p0)
0≤m≤1
0
0
0
0
-1≤m≤0
0
0
0
0
m1
0
0
0
0
m-1
0
0
0
0
void BresenhamLine(int x1,int y1,int x2,int y2)
{
int x,y,dx,dy,p,xmin,ymin,xmax,ymax,lx,ly,deltax,deltay;
dx=x2-x1;
dy=y2-y1;
xmin=min(x1,x2);
xmax=max(x1,x2);
ymin=min(y1,y2);
ymax=max(y1,y2);
lx=xmax-xmin;
ly=ymax-ymin;
deltax= (dx==0)?0:(dx0?1:-1);
deltay= (dy==0)?0:(dy0?1:-1);
x=x1;
y=y1;
if(lxly)
{
p=2*dy-dx;
for(;x!=x2;x+=deltax)
{
SetPixel(x,y,RGB(0,0,0));
if(p=0)
{
y+=deltay;
p+=2*(ly-lx);
}
else
{
p+=2*ly;
}
}
}
else
{
p=2*dx-dy;
for(;y!=y2;y+=deltay)
{
SetPixel(x,y,RGB(0,0,0));
if(p=0)
{
x+=deltax;
p+=2*(lx-ly);
}
else
{
p+=2*lx;
}
}
}
}
4．在本章第一节说明Bresenham算法如何选择下一个象素点位置的图2.3中，其实是假定了在当前选择的点是(x，y)时，真正直线与横坐标为x+1的直线的交点是在y到y+1之间。如果不是这样，而是下面两种情况：
(1)在y到y-1之间。例如从(0，0)到(7，2)的直线，在点(2，1)处向后。
(2)在y+1到y+2之间，例如从(0，0)到(7，5)的直线，在点(2，1)处向后。
试说明为什么对所列两种情况算法仍能正确地工作。
假定0≤m≤1，如图所示
(x,y)
(x,y)
d1
d2
d1
d2
若当前象素点是(x,y)，则该直线与横坐标为x的直线的交点必落在(x,y-0.5)，(x,y+0.5)之间。又由于0≤m≤1，则该直线与横坐标为x+1的直线的交点必落在(x+1,y-0.5)，(x+1,y+1.5)之间。
情况(1)，交点在y-0.5到y之间，d10，d20，则Δ=Δx (d1-d2)0，应取(x+1,y)；
情况(2)，交点在y+1到y+1.5之间，d10，d20，则Δ=Δx (d1-d2)0，应取(x+1,y+1。
以上结果是根据算法而得到的，同时该结果也符合实际的绘制。
综上，当交点在在y-0.5到y之间
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