计算机图形学第3章-基本图形生成算法.ppt

常用线型3.5.2线型控制算法：每一种线型可以用一个布尔值的数组来存放。例：18位的整数存放18个布尔值，用这样的整数存放线型定义时，线型必须以18个像素为周期进行重复。111100111100111100程序：将写像素语句drawpixel(x,y,color);改为if（位串[i%18]）drawpixel(x,y,color);缺点：采用固定划线长度的实现方法会在不同直线方向上产生不等长的划线段。3.6字符的生成字符指计算机在文本方式下能够在屏幕上显示的数字、字母、音标、标点、数学符号、汉字等。常用字符：“美国信息交换用标准代码集”简称ASCII码；汉字字符；其它符号。字库：点阵字库（位图）和矢量字库（轮廓线）点阵字库：每个字符用二值点阵信息表示；矢量字库：则用直线和曲线（如三次B样条曲线/Bezier曲线）来描述字符的轮廓形状。3.6.1字符形状表示★位图表示每个字符是一个位图表，通过一个称为字符掩膜的矩阵来表示，矩阵的每个元素都是一位二进制数，如果该位为1表示字符的笔画经过此位，将该位像素置为字符颜色；如果该位为0，表示字符的笔画不经过此位，该像素置为背景颜色。实现：首先从字库中将它的位图检索出来，然后将检索到的位图写到帧缓冲器中。特点：过程简单，易于实现；几何变换（缩放、旋转、平移）时，需要对每个单位进行变换；同一个字符有多种字体（如宋体、楷体），每种字体又有多种大小型号，因此字库的存储空间十分庞大。为了减少存储空间，一般采用压缩技术。★轮廓线表示用直线或曲线来描述字符的轮廓。目前最常用的轮廓线表示有Apple公司和Microsoft公司共同开发的TrueType以及Adobe公司开发的PostScript两种标准。实现：首先从字库中将它的字符信息。然后取出端点坐标，对其进行适当的几何变换，再根据各端点的标志显示出字符。特点：存储的是字符的笔画信息而不是整个位图，具有存储空间小，美观、变换方便等优点。例如：在AutoCAD中使用图形实体-形（Shape）-来定义矢量字符，其中，采用了直线和圆弧作为基本的笔画来对矢量字符进行描述。几何变换时，只需要对其几何图素进行变换。例如：对直线笔画的两个端点进行变换，对圆弧的起点、终点、半径和圆心进行变换等。轮廓字形法是当今国际上最流行的一种字符表示方法，其压缩比大，且能保证字符质量。3.6.2字符属性在输出字符(或字符串)之前,往往需要指定一系列字符属性。字符属性包括字体、字形、字符大小、字符间距、字符颜色、字符串对齐方式等。*******************例题：绘制半径为17的圆的第一个8分圆，并用对称性生成第二个8分圆。要求先列出计算式算出各点的坐标值，然后在方格中标出各点。（0，0）正负法是画圆的一种有效方法。圆心为(xc，yc)，半径为R的圆在第一象限内的1/8圆弧，圆弧上点Pi(xi，yi)思想：圆弧关于x单调下降，通过找到圆弧附近的点来显示圆弧。令函数则圆的方程为F(x,y)=0当点(x,y)在圆内时，有F(x,y)0当点(x,y)在圆外时，有F(x,y)03.2.4正负法画圆根据F(xi,yi)的函数值来确定下一点Pi+1(xi+1,yi+1)的走向。①如果F(xi,yi)≤0，下一位置xi+1=xi+1,yi+1=yi。②如果F(xi,yi)0，下一位置xi+1=xi,yi+1=yi―1：正负法不仅可以用于画圆，而且可以方便地用于画其他曲线。3.3自由曲线的生成正弦函数曲线多项式函数曲线自由曲线指数函数曲线概率分布曲线及样条函数曲线基本概念规则曲线：可用数学方程式表示出来的，如抛物线等。自由曲线：很难用一个数学方程式描述的，如高速公路等。可通过曲线拟合(插值、逼近)的方法来实现。2.1.43.3.1曲线的基本理论控制点：用于控制曲线和曲面的位置和