511

Масштабирование и растеризация. Составление программы по алгоритму Брезенхема на языке Phyton

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Составление программы по алгоритму Брезенхема на языке Phyton. Рассмотрение координаты в ГМ и окне отображения на экране относительно левой нижней точки соответствующего окна. Рисование линий по алгоритму Брезенхема.

Русский

2013-01-06

226 KB

12 чел.

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Факультет Радиоэлектроники ЛА

Кафедра 404

Курсовая   работа

по  дисциплине  компьютерная графика

Вариант  № 6

Студент: Михайлов Н.

Группа: 04 - 204

Руководитель работы: Репнев Д.Н.

Оценка:

Дата:

Подпись преподавателя:

Москва   2012

Содержание:

Задание…………………………………………………………………………2

Этап №1. Масштабирование окон……………………………………………3

Этап №2. Отсечение…………………………………………………………..4

Этап №3. Масштабирование примитива…………………………………….5

Этап №4. Растеризация……………………………………………………….6

Задание.

Для отрезка, являющегося составной частью графической модели объекта (изделия),

координаты которого заданы  в мировых координатах, и заданных параметров дисплея и окна отображения выполнить операции:

−  масштабирования;

−  отсечения;

−  растеризации.

Координаты

отрезка, мм

(Х1,У1  Х2,У2)

Координаты окна

отображения в модели,

мм

(Х1м;У1м :Х2м;У2м)

Параметры

графического

режима

монитора,

(Хр;Ур)  точек

Координаты окна

отображения

модели, пикселей

(Х1о;У1о  Х2о;У2о)

2,2    0,15

0,0    10,10

32,24

5;5   15;15

Этап №1. Масштабирование окон.

Задание:

Режим графического адаптера 48*36. Отобразить окно ГМ  с координатами (Х1;У1)м:(Х2;У2)м =0,0    10,10  в окне монитора (Х1;У1)о:(Х2,У2)о =5;5   15;15

Решение:

Определим масштабные коэффициенты  по Х и У:

   К’х=∆Хо/∆Хм=(15-5)/(10-0)=10/10=1

   К’у=∆Уо/∆Ум=(15-5)/(10-0)=10/10=1

Для сохранения пропорций (равенства расстояний по Х и У) на экране коэффициенты масштабирования по Х и У должны быть одинаковы, а также требуется выбирать  минимальный  из рассчитанных коэффициентов. Т.к. коэффициенты получились одинаковыми, выбираем любой…

 Sx=Sy=Кх=Ку=1

Т.к. коэффициенты равны то расширять область отображения ГМ не нужно. 

   Х1оогм=Х1м=0    У1оогм=У1м=0

      Х2оогм=X2м=10   У2оогм=У1м= 10

Этап №2. Отсечение.

Задание:

Определить координаты отрезка (2 точки), расположенного в отображаемой области ГМ. Координаты отрезка X1;Y1=2;2    X2;Y2=0;15

Решение:

Из рисунка видно что отрезок пересекает верхнюю  границу  ООГМ в точке A c координатой по оси  ОY=10. Найдём координату точки А по оси OX:

У=А+Кп*Х; где

 Кп=∆У/∆Х=(У2-У1)/(Х2-Х1)=(13)/(-2)=-6,5

 А=У1-Кп*Х1=2-2*(-6.5)=15

 X=(Y-A)/Кп=(10-15)/(-6.5)=0.7692

 Новый отрезок , после отсечения, будет иметь координаты (X1;Y1)=2;2   (X2;Y2)=0.7692; 10

Этап №3. Масштабирование примитива.

Задание:

 Определить экранные координаты отрезка

Решение:

После отсечения  имеем отрезок с координатами  (X1;Y1)=2;2

(X2;Y2)= 0.769;10 в мировых координатах, который является отображаемой частью заданного отрезка..

Удобно рассматривать координаты в ГМ и окне отображения на экране относительно левой нижней точки соответствующего окна, что равносильно переноса начала координат в эту (левую нижнюю) точку окна. Обычно эту точку называют координатой окна или базовой точкой (координатой) окна.

Определим координаты отрезка  относительно координат окна

 Х1”=X1-X1ooгм=2-0=2

 У1”=У1-У1ooгм=2-0=2

 Х2”=X2-X1ooгм=0.769-0=0.769

 У2”=У2-У1ooгм=10-0=10

Определим экранные координаты отрезка

 Х1э=Х1”*Кх+Х1о=7

 У1э=У1”*Кх+У1о=7

 Х2э=Х2”*Кх+Х1о=7.769=8

 У2э=У2”*Кх+У1о=15

Этап №4. Рисование линий по алгоритму  Брезенхема.

Задание:

Осуществить растеризацию отрезка с координатами   с помощью целочисленного алгоритма рисования линий Брезенхема

Решение:

Для растеризации линии воспользуемся целочисленным алгоритмом Брезенхема рисования линии. Блок схема алгоритма для отрезка лежащего в 3 октанте:

Составим программу по алгоритму Брезенхема на языке Phyton:

def Proga(x1,y1,x2,y2):

 Dy=y2-y1

if Dy<0:

 Dy=Dy*(-1)

else:

 Dy=Dy

Dx=x2-x1

if Dx<0:

 Dx=Dx*(-1)

else:

 Dx=Dx

d=2*Dx-Dy

n=0

x=x1

y=y1

 print 'N', 'Yi', 'Xi', 'd', 'DX', 'DY'

print n, y, x, d, Dx, Dy

 print 'N', 'Yi', 'Xi', 'd', 'DL'

while y<y2:

 if d<0:

  DL=2*Dx

 else:

  DL=2*(Dx-Dy)

  x-=1

 d+=DL

 y+=1

 n+=1

 print n, y, x, d, DL

 print "KONEC"

Программа выведет ответ :

Proga(7, 7, 8, 15)

N Yi Xi d DX DY

0 7 7 -6 1 8

N Yi Xi d DL

1 8 7 -4 2

2 9 7 -2 2

3 10 7 0 2

4 11 6 -14 -14

5 12 6 -12 2

6 13 6 -10 2

7 14 6 -8 2

8 15 6 -6 2

KONEC

Занесём полученные данные в таблицу:

Yi

Xi

d

0

7

7

-6

1

8

7

-4

2

9

7

-2

3

10

7

0

4

11

6

-14

5

12

6

-12

6

13

6

-10

7

14

6

-8

8

15

6

-6

  Нарисуем растр экрана:

Большая синяя рамка это «экран монитора», а маленькая это окно на экране


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67557. НОРМИРОВКА В НЕПРЕРЫВНОМ СПЕКТРЕ 299 KB
  Классическому инфинитному движению отвечают состояния с обобщенными волновыми функциями которые нельзя нормировать а энергетический спектр является непрерывным. Возникает проблема нормировки волновых функций непрерывного спектра. Реально же на самом деле спектр всегда является дискретным так как...
67558. ГАРМОНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛЯТОР 773 KB
  Мы получили, что волновые функции стационарных состояний осциллятора являются или четными или нечетными. Оказывается, этот результат можно было предсказать заранее, не решая задачу. Сделаем в этой связи отступление, которое представляет и значительный самостоятельный интерес.
67559. КОГЕРЕНТНЫЕ СОСТОЯНИЯ 390.5 KB
  Доказательство основывается на математическом результате, что всякий эрмитов оператор с конечным следом (такие операторы называются ядерными) имеет чисто дискретный спектр. Ставим задачу на собственные значения...
67560. ОРБИТАЛЬНЫЙ МОМЕНТ ИМПУЛЬСА 637 KB
  Дальше мы намерены перейти к анализу движения частицы в центральном поле. Как и в классической физике, здесь очень важную роль играет момент импульса. Но в квантовой механике бывает два момента импульса - связанный с движением частицы и имеющий классический аналог, и не связанный с движением частицы...
67561. МАТРИЦЫ ОПЕРАТОРОВ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА 738 KB
  Мы хотим найти матрицы спиновых операторов в явном виде. Для этого решим сначала более общую задачу - найдем матрицы операторов момента и, которые удовлетворяют коммутационным соотношениям...
67562. КВАЗИКЛАССИЧЕСКОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ 363 KB
  В квантовой механике уравнение Шредингера для сколько-нибудь реалистических систем невозможно решить точно, в квадратурах. Поэтому здесь создано большое количество приближенных методов исследования. Мощнейший из них - теорию возмущений - мы рассмотрим позже.
67563. ТЕОРИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ 295.5 KB
  Значительный интерес представляет как бы промежуточный случай. Уровни не вырождены (это не случай 2), но они очень близко расположены, так что не выполняется необходимое условие применимости теории возмущений (т.е. это и не случай 1).
67564. ВАРИАЦИОННЫЙ МЕТОД 239 KB
  Ищем функции доставляющие функционалу экстремум при дополнительном условии нормировки. Таким образом вместо того чтобы решать уравнение Шредингера можно искать функции которые доставляют экстремум функционалу J. Возьмем собственные функции гамильтониана...
67565. ОСНОВЫ КВАЗИРЕЛЯТИВИСТСКОЙ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ. УРАВНЕНИЕ КЛЕЙНА-ГОРДОНА 192 KB
  Видим, что трудность проистекает из-за того, что в уравнении - вторая производная по времени. Попытаемся получить релятивистское уравнение первого порядка по времени. Но в СТО время и координаты равноправны, поэтому уравнение должно быть первого порядка и по координатам. Общий вид такого уравнения...