4. Требования к отчету

Отчет по выполнению лабораторной работы оформляется в рукописном или печатном виде на листах бумаги формата А4.

Отчет должен содержать:

1. Цель работы;

2. Постановка задачи;

3. Используемые в лабораторной работе алгоритмы:

а) словесное описание основной идеи алгоритма,

б) алгоритм на псевдокоде или блок-схема алгоритма;

4. Текст программы;

5. Полученные результаты;

6. Выводы по работе и рекомендации по улучшению.

Список используемой литературы

1. "Начала компьютерной графики". Шикин Е. В., Боресков А. В., Зайцев А. А.

"Диалог-Мифи", Москва, 1993.

2. "Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения".

Шикин Е. В., Боресков А. В. "Диалог-Мифи", Москва, 1998.

3. "Алгоритмические основы машинной графики" . Д. Роджерс. "Мир",

Москва, 1989.

Приложение

Примеры решения типовых задач.

1. Постановка задачи

Начертить квадрат со стороной 90, выполнить поворот относительно его центра на 45. Выполнить масштабирование полученного квадрата с коэффициентами kx = 2, ky = 2 так, чтобы центр квадрата остался на месте.

Программа на языке Паскаль

program Rectangle;

uses crt,graph;

var

driver,mode:integer;

x,y:integer; {координаты левого верхнего угла квадрата}

i:integer;

xc,yc:integer; {координаты центра квадрата}

procedure DrawLine(x1,y1,x2,y2,Color:integer); {рисование линии }

var

i,x,y,dx,dy,sx,sy,e,tmp,flag:integer;

begin

x:=x1; {инициализация переменных}

y:=y1;

dx:=abs(x2-x1);

dy:=abs(y2-y1);

if x2-x1>0 then sx:=1 else sx:=-1;

if y2-y1>0 then sy:=1 else sy:=-1;

if dy>dx then {обмен значений dx и dy}

begin

tmp:=dx;

dx:=dy;

dy:=tmp;

flag:=1;

end

else

flag:=0;

e:=2*dy-dx; {инициализация ошибки} for i:=1 to dx do

begin

PutPixel(x,y,Color);

if e>=0 then {изменение дополнительной}

begin {координаты}

if flag=1 then x:=x+sx

else y:=y+sy;

e:=e-2*dx; {коррекция ошибки}

end;

if flag=1 then y:=y+sy {изменение основной}

else x:=x+sx; {координаты}

e:=e+2*dy; {накопление ошибки}

end;

end;

procedure Rotation(angle:real;color:integer); {поворот}

var

x1,y1,xr,yr:integer;

begin

x1:=x-xc; {поместить в начало координат}

y1:=y-yc;

xr:=round(x1*cos(angle)-y1*sin(angle)); {повернуть}

yr:=round(x1*sin(angle)+y1*cos(angle));

xr:=xr+xc; {вернуть в начальное положение}

yr:=yr+yc;

DrawLine(x,y,round(xr),round(yr),color);

x:=xr;

y:=yr;

end;

procedure DrawRectangle(angle:real;Color:integer); {рисование квадрата}

begin

for i:=1 to 4 do {поворот точки 4 раза на 90 вокруг центра}

Rotation(angle,Color);

end;

begin

driver:=Detect; {инициализация}

initgraph(driver,mode,'d:\tp'); {графического режима }

xc:=255;

yc:=175;

x:=xc-45; {определение координат}y:=yc-45;{верхнего левого угла}

DrawRectangle(pi/2,13); {рисование квадрата }

PutPixel(xc,yc,13);

readkey;

DrawRectangle(pi/2,0); {рисование старого квадрата черным цветом}

Rotation(pi/4,0); {поворот верхнего левого угла на 45}

DrawRectangle(pi/2,13);

readkey;

{масштабирование}

DrawRectangle(pi/2,0); {рисование старого квадрата черным цветом}

y:=yс-2*45; {увеличение диагонали квадрата}

DrawRectangle(pi/2,13); {рисование увеличенного квадрата}

readkey;

end.

Программа на языке Си

# include<stdio.h>

# include<conio.h>

# include<graphics.h>

# include<stdlib.h>

# include<math.h>

# define pi 3.1415926

int x,y; //координаты левого верхнего угла квадрата

int i;

int xc,yc; //координаты центра квадрата

void DrawLine (int x1,int y1,int x2,int y2,int Color) //рисование линии 

{

int i,x,y,dx,dy,sx,sy,e,tmp,flag;

x=x1; //инициализация переменных

y=y1;

dx=abs(x2-x1);

dy=abs(y2-y1);

if (x2-x1>0)

sx=1;

else

sx=-1;

if (y2-y1>0)

sy=1;

else

sy=-1;

if (dy>dx) // обмен значений dx и dy

{

tmp=dx;

dx=dy;

dy=tmp;

flag=1;

}

else

flag=0;

e=2*dy-dx; // инициализация ошибки

for (i=0; i<dx; i++)

{

putpixel(x,y,Color);

if (e>=0) //изменение дополнительной координаты

{

if (flag=1)

x=x+sx;

else

y=y+sy;

e=e-2*dx; // коррекция ошибки

}

if (flag=1) // изменение основной координаты

y=y+sy;

else

x=x+sx;

e=e+2*dy; // накопление ошибки

}

}

void Rotation(float angle,int color) // поворот

{ int

x1,y1,xr,yr;

x1=x-xc; // поместить в начало координат

y1=y-yc;

xr=ceil(x1*cos(angle)-y1*sin(angle)); // повернуть относительно

yr=ceil(x1*sin(angle)+y1*cos(angle)); // начала координат

xr=xr+xc; // вернуть в исходное положение

yr=yr+yc;

DrawLine(x,y,ceil(xr),ceil(yr),color);

x=xr;

y=yr;

}

void DrawRectangle(float angle, int Color) // рисование квадрата

{

for (i=0;i<4;i++) // поворот точки 4 раза на 90 вокруг центра

Rotation(angle,Color);

}

main ()

{

int Driver, Mode;

Driver=DETECT; // инициализация графического режима

initgraph(&Driver,&Mode,"");

xc=255;

yc=175;

x=xc-45; // определение координат верхнего

y=yc-45; // левого угла квадрата

DrawRectangle(pi/2,13);

putpixel(xc,yc,13);

getch();

DrawRectangle(pi/2,0); // рисование старого квадрата черным

Rotation(pi/4,0); // поворот верхнего левого угла на 45

DrawRectangle(pi/2,13);

getch();

DrawRectangle(pi/2,0); // рисование старого квадрата черным

y=y-45; // увеличение диагонали квадрата

DrawRectangle(pi/2,13); // рисование увеличенного квадрата

getch();

return 0;

}

Рисование квадрата осуществляется последовательным рисованием четырех отрезков, причем координаты каждой следующей вершины вычисляются при помощи поворота предыдущей на 90 вокруг центра квадрата.

2. Постановка задачи

Начертить окружность с центром в точке (220, 200) и радиусом 40. Выполнить поворот окружности на 90 относительно точки (220, 100).

Программа на языке Паскаль

program Circle;

uses crt,graph;

var

driver,mode:integer;

xc,yc:integer; {координаты центра}

R:integer;

xp,yp:integer; {координаты точки, относительно которой} {выполняется поворот}

procedure DrawCircle (color:integer);

label 1,2,3,4,10,20,30;

var

lim,x,y,di,s1,s2:integer;

begin {инициализация переменных}

x:=0;

y:=R;

lim:=0;

di:=2*(1-R);

1: PutPixel (x+xc,y+yc,color);

PutPixel (x+xc,-y+yc,color);

PutPixel (-x+xc,y+yc,color);

PutPixel (-x+xc,-y+yc,color);

if y<=lim then goto 4; {выделение случаев1 или 2, 3 или 4, 5}

if di<0 then goto 2;

if di>0 then goto 3;

if di=0 then goto 20;

2: s1:=2*di+2*y-1 ; {определение случая 1 или 2}

if s1<=0 then goto 10;

if s1>0 then goto 20;

3: s2:=2*di-2*x-1; {определение случая 3 или4}

if s2<=0 then goto 20;

if s2>0 then goto 30;

10: x:=x+1; {горизонтальный шаг}

di:=di+2*x+1;

goto 1;

20: x:=x+1; {диагональный шаг}

y:=y-1;

di:=di+2*x-2*y+2;

goto 1;

30: y:=y-1; {вертикальный шаг}

di:=di-2*y+1;

goto 1;

4: end;

procedure Rotation(x,y:integer); {поворот}

var

x1,y1,xr,yr:integer;

begin

x1:=x-xp; {поместить в начало координат}

y1:=y-yp;

xr:=round(x1*cos(-pi/2)-y1*sin(-pi/2)); {повернуть относительно начала}

yr:=round(x1*sin(-pi/2)+y1*cos(-pi/2));

xc:=xr+xp; {вернуть в начальное положение}

yc:=yr+yp;

end;

begin

driver:=Detect;{инициализация графического режима}

initgraph (driver,mode, 'd:\tp');

xc:=220;

yc:=200;

xp:=220;

yp:=100;

R:=40;

PutPixel(xc,yc,2);

PutPixel(xp,yp,13);

DrawCircle(2); {нарисовать окружность}

readkey;

Rotation(xc,yc); {повернуть окружность}

PutPixel(xc,yc,2);

DrawCircle(2);

readkey;

end.

Программа на языке Си

#include <conio.h>

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#include <stdlib.h>

#include <graphics.h>

#define pi 3.1415926

int Driver,Mode;

int xc,yc; //координаты центра

int R;

int xp,yp; // координаты точки, относительно // которой выполняется поворот

void DrawCircle (int color)

{

int lim,x,y,di,s1,s2;

// инициализация переменных

x=0;

y=R;

lim=0;

di=2*(1-R);

lab1: putpixel (x+xc,y+yc,color);

putpixel (x+xc,-y+yc,color);

putpixel (-x+xc,y+yc,color);

putpixel (-x+xc,-y+yc,color);

if (y<=lim) goto lab4;

//выделение случаев 1 или 2, 3 или 4, 5

if (di<0) goto lab2;

if (di>0) goto lab3;

if (di==0) goto lab20;

lab2: s1=2*di+2*y-1 ; // определение случая 1 или 2

if (s1<=0) goto lab10;

if (s1>0) goto lab20;

lab3: s2=2*di-2*x-1; // определение случая 3 или 4

if (s2<=0) goto lab20;

if (s2>0) goto lab30;

lab10: x=x+1; // горизонтальный шаг

di=di+2*x+1;

goto lab1;

lab20: x=x+1; // диагональный шаг

y=y-1;

di=di+2*x-2*y+2;

goto lab1;

lab30: y=y-1; // вертикальный шаг

di=di-2*y+1;

goto lab1;

lab4: ;

}

void Rotation (int x, int y) // поворот

{

int x1,y1,xr,yr;

x1=x-xp; // переместить в начало координат

y1=y-yp;

xr=ceil(x1*cos(-pi/2)-y1*sin(-pi/2)); // поворот

yr=ceil(x1*sin(-pi/2)+y1*cos(-pi/2));

xc=xr+xp; // вернуть в исходное положение

yc=yr+yp;

}

void main()

{

clrscr;

driver=DETECT; // инициализация графического режима

initgraph (&driver,&mode, "C:\BC45\SI");

xc=220;

yc=200;

xp=220;

yp=100;

R=40;

putpixel(xc,yc,2);

putpixel(xp,yp,13);

DrawCircle(2);

getch();

Rotation(xc,yc);

putpixel(xc,yc,2);

DrawCircle(2);

getch();

}

23