C语言版计算机图形学：实况讲解直线与曲线生成算法及扫描转换

计算机图形学是一门研究如何将抽象的几何形状、图像和动画等转化为计算机可处理的形式，并最终在屏幕上或虚拟环境中显示的学科。C语言版的计算机图形学课件涵盖了广泛的内容，特别是第3章，深入探讨了图形生成算法和关键的图形处理技术。 3.1 直线生成算法：这是基础部分，讲解如何利用数学模型和C语言实现绘制直线，可能包括贝塞尔曲线或其他线性插值方法，以便精确控制线条的平滑度和精确性。 3.2 圆与椭圆的生成算法：这部分涉及更复杂的几何形状，介绍如何用算法描述和绘制圆形和椭圆形，可能包括参数方程或者基于像素的近似方法。 3.3 实区域的扫描转换：扫描转换是图形渲染的核心，通过将二维图形分解成一系列的扫描线，然后逐行处理，实现从设备独立坐标系到设备坐标系的转换，确保图形在不同分辨率的屏幕上清晰呈现。 3.4 区域填充：此章节介绍如何用算法填充封闭的图形区域，可能是使用递归或迭代的方式，确保颜色均匀一致。 3.5 图形反走样基础：图形反走样是一种抗锯齿技术，通过增加额外的像素信息来平滑边缘，减少视觉上的锯齿效应，提高图形质量。 课件中提到的数据准备部分，涉及到建立ET表（边缘表），即有序边表算法。这个过程包括： - (1) 对多边形的每条边，计算与中心扫描线的交点信息，如X坐标、穿过的扫描线条数和相邻扫描线的x增量。 - (2) 将这些信息存储在与扫描线对应的y桶中，形成一个活化边表，用于后续处理。 - (3) 检查活化边表，按交点的x坐标顺序排列，并根据x值激活相应的像素。 - (4) 更新交点的y值，并在满足条件时进行操作，如删除y值小于0的边。 - (5) 计算新交点的x值，用于下一次迭代。 课件中的例子，如图8-19所示，是具体的算法演示，展示了如何通过活化边表处理多边形边界的扫描转换，确保图形在屏幕上正确显示。 这门课程着重于使用C语言实现计算机图形学的基本原理和技术，从基本的几何形状生成到复杂的图形处理，让学生掌握图形渲染的核心算法和步骤。这对于理解现代游戏开发、图形设计和可视化软件至关重要。