计算机图形学基础：线刷绘制圆弧与直线生成算法

本章内容主要探讨了计算机图形学中的基本图形生成原理，特别是直线、圆弧的绘制方法，以及填充算法和线宽处理。针对的是使用VisualC++的CDC图形程序库，强调了理解基本图形生成算法的重要性，不仅是为了满足特定的绘图需求，更是为了深入理解和应用计算机图形学的基础知识。 在计算机图形学中，尽管高级编程库如VisualC++提供了便捷的绘图函数，但掌握基本图形生成原理对于突破库的限制和理解更深层次的图形学概念至关重要。当前主流的图形输出设备如显示器和打印机通过控制像素点的亮暗来呈现图形。在这一背景下，章节详细讲解了光栅图形显示器上的基本图形生成算法。 以直线生成为例，直线的生成通常基于两点坐标(x1, y1)和(x2, y2)，采用斜率截距方程y = k·x + b。在有限的像素矩阵中，需要找到一组最接近理想直线的像素点进行显示。对于不同斜率的直线，有不同的扫描转换策略，例如对于斜率为整数的情况，可以使用Bresenham算法，而对于非整数斜率，则可能需要DDA（差分下降法）。 接下来，章节讨论了圆弧的绘制，特别提到了线刷子和方刷子在绘制圆弧时的不同效果，线刷子在斜率为1的点附近最粗，而方刷子则在接近水平和垂直方向时最细。这部分内容揭示了在实际绘图中考虑线宽和形状对视觉效果的影响。 此外，章节还涵盖了二维封闭图形的填充问题，包括颜色填充、影线填充和图案填充，这些都是图形生成中的重要技术。填充算法通常涉及到扫描线算法，通过对图形边界内的像素进行判断和着色来实现。 最后，线型和线宽的处理是影响图形外观的另一个关键因素。在实际应用中，线宽可能需要根据设备分辨率和输出需求进行调整，而线型则涉及到虚线、点线等非实线的绘制。 这一章深入浅出地介绍了计算机图形学的基础知识，包括基本图形的生成、扫描转换、填充算法以及线型处理，为后续更复杂的图形学概念和算法打下了坚实的基础。学习这部分内容，不仅有助于提升编程实践能力，还有助于深入理解图形学背后的数学原理。