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第三章 输出图元 Computer Graphics 基本内容 3.1 输出图元的概念 3.1 输出图元的概念 3.2 点的绘制 3.2 点的绘制 3.2 点的绘制 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 ?直线的绘制要求： 1.直线要直； 2.直线的端点要准确，即无定向性和断裂情况； 3.直线的亮度、色泽要均匀； 4.画线的速度要快； 5.要求直线具有不同的色泽、亮度、线型等。 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 （1）当pi 0时，选取（xi+1，yi）, pi+1 = pi +2?y 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3.3 线段的绘制算法 3. 中点画线法（根据两个像素的中点和直线的位置关系判断） 3.4 圆的绘制算法 3.4 圆的绘制算法 1. 为方便，只考虑中心在原点，半径为r的圆x2+y2=r2。 3.4 圆的绘制算法 3.4 圆的绘制算法 =Pk+1=Pk +2(xk+1)+(y2k+1-y2k)-(yk+1-yk)+1 3.4 圆的绘制算法 中点画圆算法举例: 取圆心(0,0)，圆半径 r=10 中点画圆算法举例: 取圆心(0,0)，圆半径 r=10 3.5 椭圆的绘制算法 椭圆圆周函数：F(x,y)=b2x2+a2y2-a2b2 3.5 椭圆的绘制算法 3.5 椭圆的绘制算法 在当前中点M1处，法向量（ 2b2 (xp+1) ，2a2 (yp-0.5))的y分量比x分量大，即：a2 (yp-0.5)b2 (xp+1)。如果在下一中点处，不等式改变方向，则说明椭圆弧从上半部分转入下半部分。 3.5 椭圆的绘制算法 当前点(xp，yp)，中点(xp +1, yp -0.5)，则 d1=F(xp +1, yp -0.5) = b2(xp +1)2+a2(yp -0.5)2-a2b2 3.5 椭圆的绘制算法 3.5 椭圆的绘制算法 3.5 椭圆的绘制算法 （2）转入下一部分： 3.5 椭圆的绘制算法 程序：MidpointEllipe(a,b, color) int a,b,color; { int x,y; float d1,d2; x = 0; y = b; d1 = b*b +a*a*(-b+0.25); putpixel(x,y,color); while( b*b*(x+1) a*a*(y-0.5)) { { if (d10) d1 +=b*b*(2*x+3); x++; } else { d1 +=(b*b*(2*x+3)+a*a*(-2*y+2)) x++; y--; } putpixel(x,y,color); }//上部分 d2 = sqr(b*(x+0.5)) +sqr(a*(y-1)) – sqr(a*b); while(y 0) { if (d2 0) { d2 +=b*b*(2*x+2)+a*a*(-2*y+3); x++; y--；} else {d2 += a*a*(-2*y+3); y--; } putpixel(x,y,color); } 其它曲线的绘制生成 求各像素点注意： 0|m|1时，使用y=f(x)求解； |m|1时，使用反函数x=f-1(y)求解； 利用函数对称性。 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.5 图形填充算法 环绕数初始为零； 从位置P作不经过顶点的射线； 多边形边从右至左穿过射线，加1； 多边形边从左至右穿过射线，减1； 非零为内部点；否则为外部点。 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 （1）非局部极值水平线不用表示，水平线上的边按非极值点处理； 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图形填充算法 3.6 图