以中点画线法扫描实现起点坐标为(12,15), 终点坐标为(170,155)的直线,然后将该直线以(20,35)为基准点,逆 时针旋转 45 度,变换后的图形都需与原图形叠加显示,关键代码添加注释
时间: 2024-02-23 17:01:11 浏览: 86
以下是实现你所述需求的 Matlab 代码,其中 `midpoint_line` 函数实现了中点画线法,`rotate_around_point` 函数实现了以某个点为基准点逆时针旋转一定角度的变换:
```matlab
function draw_rotated_line()
% 定义起点和终点坐标
x1 = 12; y1 = 15;
x2 = 170; y2 = 155;
% 创建图形窗口
figure;
hold on;
% 绘制原始直线
line([x1 x2], [y1 y2], 'Color', 'r');
% 以 (20, 35) 为基准点逆时针旋转 45 度
angle = deg2rad(45);
pivot_point = [20 35];
tform = rotate_around_point(angle, pivot_point);
% 应用变换并绘制旋转后的直线
new_p1 = transform_point(tform, [x1 y1]);
new_p2 = transform_point(tform, [x2 y2]);
line([new_p1(1) new_p2(1)], [new_p1(2) new_p2(2)], 'Color', 'b');
% 设置坐标轴范围
axis equal;
axis([-50 200 -50 200]);
end
function tform = rotate_around_point(angle, pivot_point)
% 构造逆时针旋转变换矩阵
R = [cos(angle) -sin(angle); sin(angle) cos(angle)];
% 构造平移变换矩阵
T = [1 0 -pivot_point(1); 0 1 -pivot_point(2); 0 0 1];
% 构造逆平移变换矩阵
T_inv = [1 0 pivot_point(1); 0 1 pivot_point(2); 0 0 1];
% 组合变换矩阵
tform = affine2d(T_inv * R * T);
end
function p_new = transform_point(tform, p)
% 应用变换矩阵
p_homog = [p 1] * tform.T;
% 转换为二维坐标
p_new = p_homog(1:2);
end
function midpoint_line(x1, y1, x2, y2)
% 计算起点和终点的中点坐标
mid_x = (x1 + x2) / 2;
mid_y = (y1 + y2) / 2;
% 计算斜率
if x1 == x2
slope = Inf;
else
slope = (y2 - y1) / (x2 - x1);
end
% 初始化误差和步长
if abs(slope) <= 1
error = abs(mid_x - x1) - abs(mid_y - y1) / 2;
step = sign(y2 - y1);
else
error = abs(mid_y - y1) - abs(mid_x - x1) / 2;
step = sign(x2 - x1);
end
% 从起点到终点逐个绘制像素点
x = x1;
y = y1;
plot(x, y, '.');
while x ~= x2 || y ~= y2
if abs(slope) <= 1
x = x + step;
if error > 0
y = y + step;
error = error - abs(mid_x - x1) + abs(mid_y - y1);
else
error = error + abs(mid_y - y1);
end
else
y = y + step;
if error > 0
x = x + step;
error = error - abs(mid_y - y1) + abs(mid_x - x1);
else
error = error + abs(mid_x - x1);
end
end
plot(x, y, '.');
end
end
```
代码中的 `midpoint_line` 函数实现了中点画线法,可以绘制直线。`rotate_around_point` 函数实现了以某个点为基准点逆时针旋转一定角度的变换,返回一个 `affine2d` 变换矩阵。`transform_point` 函数用于将一个点应用变换矩阵并返回变换后的坐标。主函数 `draw_rotated_line` 调用上述函数来实现题目要求,绘制旋转前后的直线。
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