计算机图形学：基本图形生成与DDA算法详解

计算机图形学是计算机领域中发展迅速的前沿技术，它涉及将抽象的数学模型转化为可视化的图形表示，以在屏幕上、打印机或绘图机上呈现。第1章"基本图形的生成"是学习计算机图形学的基础，着重于理解屏幕显示的原理，特别是光栅图形显示器的工作方式。光栅显示器可以视为像素的矩阵，每个像素代表图形中的一个色彩单元。为了在屏幕上显示图形，需要进行图形的扫描转换或光栅化，即确定每个像素的准确位置和颜色，以构建出图形的像素集合。 在实际应用中，点是构成所有几何图形的基本元素。章节内容介绍了如何利用指定输出设备，如光栅图形显示器，通过点来构造二维几何形状，如直线、圆、椭圆、多边形和字符串。例如，直线的绘制并不是理想中的无限多个点，而是通过在有限像素矩阵中找到最接近的理想直线像素集合，然后逐行（扫描线）进行像素的写入，如DDA（数字微分算法）所示，这是一种高效的像素宽度直线绘制方法。 DDA算法是一种常用的近似算法，通过计算两个端点之间的微小增量，逐个像素地逼近直线，这在处理大量直线时具有较高的效率。同时，章节还会探讨其他基本图形的生成方法，如中点算法，它们都是图形编程实现的基础，对于理解和编写计算机图形学程序至关重要。 此外，教学资源《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）由清华大学出版社出版，并由CAD教育网提供，为学习者提供了理论与实践相结合的学习材料，帮助读者深入理解计算机图形学的核心概念和技术。通过学习本章内容，读者不仅可以掌握基本图形的绘制技巧，还能了解如何利用VisualC++这样的编程语言来实践这些算法，从而为后续更复杂图形处理和渲染打下坚实基础。