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贵州大学实验报告 学院：
计信学院 专业：
计科 班级：
计科 101 姓名 罗琳 学号 1008060016 实验组 实验时间 2013-3-27 指导教师 吴云 成绩 实验项目名称 直线生成算法 实验目的 通过本实验，了解并掌握在光栅显示系统中直线的生成和显示算法，熟悉相关开发平台。为后继实验打下基础。
实验要求 实现 DDA 画线算法，中点画线算法和 Bresenham 画线算法，并比较 实验原理 数值微分法 (DDA-Digital Differential Analyzer) 算法原理：
设直线两端点为:P1(x1,y1)及 P0(x0,y0), 则直线斜率为：
直线方程为：
当 | k |1 ,y 每增加 1,x 最多增加 1 (或增加小于 1) 。
0 10 1x xy yxykB kx yi i 1 1111| | 1i i i ii ii iy kx B k x x B kx B k xy y k xlet xy y k k y i x i y i +1 x i +1 11111| | 1i iii iy y B B yxk k k k klet yx x kk
算法分析：
：
复杂度：加法+取整 优点：避免了 y=kx+b 方程中的浮点乘法,比直接用点斜式画线快。
缺点：需浮点数加法及取整运算,不利于硬件实现。
中点画线法 算法原理：
设 00, 则(x,y)在直线上方 因此，可将中点 M 的坐标(Xp+1,Yp+0.5)代入直线方程，并判断其符号即可确定象素点的选取。
定义决策变量: d= F(xi+1,yi+0.5)=a(xi+1)+b(yi+0.5)+c 如果 d>0,则M在理想直线上方,选正右方P2点； 如果 d0).，则新的中点 M 仅在 x 方向加 1,新的 d 值为: d new =F(xi+2,yi+0.5)=a(xi+2)+b(yi+0.5)+c 而 d old =F(xi+1,yi+0.5)=a(xi+1)+b(yi+0.5)+c y x F(x,y)=0F(x,y)>0F(x,y)=0 d new =d old -2(dy-dx)，当 d old =0.5)
当 d>1 时,让 d=d-1,以保证 0=0) 当 e >0 时, 让 e = e- 1，(重新初始化误差项)由于算法只用到误差项的符号,为了改用整数以避免除法,可以作如下替换: e = 2*e*dx 定义决策变量 e = 2*e*dx ，则 e 0 = -dx ， e=e +2*dy 则下一点为: （x+1,y），( e =0) 当 e >0 时, 让 e = e - dx , (重新初始化误差项) 实验环境 硬件平台：PC 软件(推荐)：Windows 平台，Visual C++，matlab 实验步骤 1. 掌握算法原理； 2. 依据算法，编写源程序并进行调试； 3. 对运行结果进行保存与分析； 4. 把源程序以文件的形式提交； 5. 按格式书写实验报告。
实验内容 实验源程序如下：
void CLineDlg::OnRadioPlus() //缺省选择 { // TODO: Add your control notification handler code here Algorithm=0;//算法选择 } void CLineDlg::OnRadio() {
// TODO: Add your control notification handler code here Algorithm=2; } void CLineDlg::OnRadio1() { // TODO: Add your control notification handler code here Algorithm=1; } void CLineDlg::OnLinedraw() { // TODO: Add your control notification handler code here CWnd* pWnd=GetDlgItem(IDC_STATIC); CDC* pControlDC=pWnd->GetDC(); pWnd->Invalidate(); pWnd->UpdateWindow(); pControlDC->SetViewportOrg(0,0); pControlDC->MoveTo(0,0); pControlDC->LineTo(0,335); pControlDC->MoveTo(0,0); pControlDC->LineTo(400,0); int i,j; for(i=0;iSetPixel(i,j,RGB(200,200,200)); for(i=0;iSetPixel(j,i,RGB(200,200,200)); int x1,y1,x0,y0; UpdateData(true);
x1=m_x1; x0=m_x0; y1=m_y1; y0=m_y0; switch (Algorithm) { case 0: { int a,b,d1,d2,d,x,y; float dy,dx,m; dx=float(x1-x0); dy=float(y1-y0); m=dy/dx; if(mSetPixel(x,y,RGB(0,255,0)); while(xSetPixel(x,y,RGB(0,255,0)); } } else {
a=x0-x1;b=y1-y0;d=2*a+b; d1=2*a;d2=2*(a+b); x=y0;y=x0; pControlDC->SetPixel(x,y,RGB(0,255,0)); while(xSetPixel(y,x,RGB(0,255,0)); } } break; } case 1: { float dy,dx,m; dx=float(x1-x0); dy=float(y1-y0); m=dy/dx; if(mSetPixel(x,(int)(y+0.5),RGB(0,0,255)); y=y+m;
} } else { int y; float x; x=float(x0); for(y=y0;ySetPixel((int)(x+0.5),y,RGB(0,0,255)); x=x+1/m; } } break; } case 2: { int x,y,dx,dy,e,i; float d1y,d1x,m; d1x=float(x1-x0); d1y=float(y1-y0); m=d1y/d1x; if(mSetPixel(x,y,RGB(255,0,0));
x++;e=e+2*dy; if(e>=0){y++;e=e-2*dx;} } } else { dx=y1-y0;dy=x1-x0;e=-dy; x=y0;y=x0; for(i=0;iSetPixel(y,x,RGB(255,0,0)); x++;e=e+2*dy; if(e>=0){y++;e=e-2*dx;} } } break; } } } void CLineDlg::OnDelete() { // TODO: Add your control notification handler code here Invalidate();//清除作图区的线 }
实验结果 1.DDA 画线结果为：
2.中点画线结果为：
3.Bresenham 画线结果为：
4. 点击清除结果为：
实验 通过实验更加熟悉 MFC 的运用，对 DDA、中点算法和 Bresenham 算法原理有了更加清楚的了解。它们各自有自己的特点，Bresenham 算法不用计算斜率，所以不做除法；DDA 算法是浮点数运算，不易硬件实现；中点画线法只有整数运算，不含乘除法。因为基础知识不扎实，实验过程中遇到不少问题。明白要多动手实践才能学好。
指导教师意见 签名：
年 月 日