OpenGL-实验2直线生成算法实现.docx

实验2 直线生成算法实现实验目的理解基本图形元素光栅化的基本原理, 掌握一种基本图形元素光栅化算法, 利用0penGL实现直线光栅化的 DDA算法。实验内容(1)根据所给的直线光栅化的示范源程序, 在计算机上编译运行, 输出正确结果。(2)指出示范程序采用的算法, 以此为基础将其改造为中点线算法或 Bresenham算法,写入实验报告。(3)根据示范代码,将其改造为圆的光栅化算法,写入实验报告。(4)了解和使用 OpenGL的生成直线的命令,来验证程序运行结果。实验原理示范代码原理DDA算法。下面介绍 OpenGL画线的一些基础知识和glutReshapeFunc（）函数。 (1)数学上的直线没有宽度,但0penGL的直线则是有宽度的。同时, OpenGL的直线必须是有限长度,而不是像数学概念那样是无限的。可以认为, OpenGL的“直线”概念与数学上的“线段”接近,它可以由两个端点来确定。这里的线由一系列顶点顺次连接而成, 有闭合和不闭合两种 。前面的实验已经知道如何绘“点”,那么 OpenGL是如何知道拿这些顶点来做什么呢? 是依次画出来,还是连成线? 或者构成一个多边形? 或是做其他事情? 为了解决这一问题, OpenGL要求:指定顶点的命令必须包含在 glBegin函数之后, glEnd函数之前(否则指定的顶点将被忽略),并由 glBegin来指明如何使用这些点。例如: glBegin(GL P0INTS) ,glVertex2f(0.0f, 0.0f);glVertex2f(0.5f, 0.0f);glEnd();则这两个点将分别被画出来。如果将 GL_POINTS替换成 GL_LINES,则两个点将被认为是直线的两个端点, OpenGL将会画出一条直线。 还可以指定更多的顶点, 然后画出更复杂的图形。另一方面, glBegin支持的方式除了 GL_POINTS和 GL_LINES,还有GL LINE STRIP、 GL LINE L0〇P、 GL TRIANGLES、 GL TRIANGLE STRIP、 GL TRIANGLE_FAN等几何图元。(2) 首次打开窗口、移动窗口和改变窗口大小时, 窗口系统都将发送一个事件, 以通知程序员 。如果使用的是 GLUT,通知将自动完成,并调用向 glutReshapeFunc注册的函数。 该函数必须完成下列工作:①重新建立用作新渲染画布的矩形区域。②定义绘制物体时使用的坐标系 。如:void Reshape(int w, int h){glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);glMatrixMode(GL_PROJECTION) ;glLoadIdentity() ;gluOrtho2D(0.0, (GLdouble) w,0.0,(Gldouble)h);}在 GLUT内部, 将给该函数传递两个参数: 窗口被移动或修改大小后的宽度和高度, 单位为像素。 glViewport()调整像素矩形,用于绘制整个窗口。接下来三个函数调整绘图坐标系,使左下角坐标为(0,0),右上角坐标为(w,h)。实验代码#includeGL/glut.hvoid SetPixel(int x,int y){//画点glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,y);//设置点坐标glEnd();}void swap(int *a,int *b)//交换函数{int temp=*a;*a=*b;*b=temp;}int abs(int a,int b){if(ab)return (a-b);else return (b-a);}void Bres_Line(int x0,int y0,int x1,int y1)// Bresenham算法{glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);SetPixel(x0,y0);int dx=abs(x1,x0);//200int dy=abs(y1,y0);//300if(dx==0dy==0)return ;int flag=0;if(dxdy){flag=1;swap(x0,y0);swap(x1,y1);swap(dx,dy);}int tx=(x1-x0)0?1:-1;int ty=(y1-y0)0?1:-1;int curx=x0;int cury=y0;int dS=2*dy;int dT=2*(dy-dx);int d=dS-dx;while(curx!=x1){if(d0)d+=dS;else{cury+=ty; d+=dT;}glPointSize(2);if(flag){SetPixel(cury,curx);}else{SetPixel(curx,cury);