《计算机图形学》实验指导书

学院：理学院专业：信息与计算科学时间：

目录（选作三个） (一) 实验一直线的扫描转换实验 (二) 实验二区域填充算法实验 (三) 实验三多边形裁剪实验 (四) 实验四 Bezier曲线段的拼接实验 (五) 实验五透视投影变换实验

实验一直线的扫描转换实验 (4学时) 验证性实验

1. 实验目的：

了解如何利用不同的算法确定最佳逼近直线的象素点集；了解Bresenham算法的工作原理及其现。

2. 实验内容：

（一）数值微分法

ΔX=X1-X0，ΔY=Y1-Y0，K=ΔY /ΔX，当|K|≤1时，取下一个象素点为（Xi+1，round（Yi+K））。当|K|＞1时，必须把X，Y的地位交换，取下一个象素点为（round(Xi+1/K)，Yi+1）。（二）Bresenham算法

当X=X+1，则d=d+K，K为直线的斜率即K=ΔY/ΔX，（1）当d＜0.5时，则下个象素点Y的值为Y（不变）。（2）当d≥0.5时，则下个象素点Y的值为Y+1；（3）当d＞1时，则d=d－1，以保证d在0、1之间。令e=d－0.5,e的初值为－0.5，

则当e＜0时，下一个象素点坐标为（X+1，Y），

当e≥0时，下一个象素点坐标为（X+1，Y+1），并且修改e的值e=e－1。（三）比较两种算法的优缺点

3. 实验报告要求：

（1）简述实验目的及实验原理；（2）给出程序；（3）说明有关结果

实验二区域填充算法实验 (4学时) 设计性实验

1. 实验目的：

了解如何利用一种颜色来填充一个二维区域；知道活性边表算法和种子填充算法的原

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理，能独立编程实现在显示器上对多边形区域的填充；

2. 实验内容：

（一）有序边表算法

（1）多边形填充的一般过程：求交、排序、交点配对、区间填色。（2）活性边表的作用、结构及其构造。（3）Y桶表的作用及构造。（二）种子填充算法

（1）四向连同区域与八向连同区域。（2）种子填充算法实现的过程及其改进。

3. 实验报告要求：

（1）简述实验目的及实验原理；（2）给出程序；（3）说明有关结果

实验三多边形裁剪实验 (4学时) 设计性实验

1. 实验目的：

认识如何在有限的屏幕上显示图形的一部分；掌握参数化裁剪算法和多边形裁剪的技巧，编写程序实现对任意输入的多边形区域的裁减。

2. 实验内容：

（一）判断线段与窗口关系的区域编码方法及其实现。

（1）若code1=0且code2=0时，说明两个端点均在窗口内，整条线段都显示。（2）若code1&code2不等于0时，则说明两个端点同在窗口的上方、下方、左方、

右方。该线段在窗口外，我们不显示。

（3）若code1&code2=0时，需要求出线段与窗口某边的交点，在交点处把线段一分

为二，其中必有一段完全在窗口外，不显示，再对另一段重复进行上述处理。

（二）逐次多边形裁剪算法

一次用窗口的一条边裁剪多边形。分别实现左边裁剪、顶边裁剪、右边裁剪、底

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