weixin_53249260的博客

3.1 实验数据和结果。

在本实验中，我才用自定义点的坐标，调用OpenGL库中的glVertex3fv函数进行立方体图形的绘制，针对两种投影方式（正交投影和透视投影），我定义了两种绘制窗口的函数，这样针对用户不同的选择，可以选择生成不同绘制窗口。关于调整观察姿态及位置（调整相机位置、姿态等）的问题，我采用鼠标拖动和鼠标点击检测的回调函数，这样随着鼠标的拖动和点击，就可以改变图形的坐标进而重新绘制图像渲染到窗口上，就可以实现利用鼠标拖动来调整观察姿态及位置。正交投影和透视投影均放了两张图，是鼠标拖动后的不同观察效果。

这里绘制多边形，顶点的输入有两种形式，一个是鼠标点击，一个是用户手动输入，因为这里选择的OpenGL 中的模型视图矩阵堆栈是GL_MODELVIEW，这样相当于设置坐标轴位于画布中间，但是用户鼠标点击的时候，存入的顶点根据输出验证可以看出均为正值，说明这里用户用鼠标点击绘制的图像只能位于第一象限，若想让图像均匀分布在画布上，或者用户想精准绘制多边形，则可选用键盘输入的选项，若用户只是想快速绘制多边形，观察裁剪效果，则可以选择鼠标点击绘制多边形，若绘制结果不理想，可以按下键盘上的0键，重新绘制。

连接和裁剪区域的4个角点的直线分别记为LT、RT、LB、RB，通过比较P0P1和这四条直线的斜率，可以确定直线的可见性、直线与区域边界的交点个数及交点所在边界。：参考Cohen-SutherLand算法的编码形式，定义编码函数，得到传入的点的坐标，首先判断是否完全可见，完全可见则直接绘制，完全不可见则直接抛弃，以上两种情况均不符合则为部分可见的情况，则开始判断起点所处的区域，针对三个不同的区域进行不同区域的处理，根据不同的斜率值进行不同交点的求解，这里就体现了NLN直线段裁剪算法的。

首先定义缩放函数，传入缩放变量sx，sy，参考点的坐标(x,y)，其中sx、sy的值是由鼠标点击位置来确定的，初始化单位矩阵（关于矩阵的相关算法在6.2中进行说明），将sx、sy、x、y的值填入对应的单位矩阵位置中，然后使之与另外定义相同维度的单位矩阵进行矩阵相乘，最后更新多边形上点的坐标，这样就完成了图形的缩放。关于sx、sy的值的说明：sx、sy一开始设定的值是1，根据不同的缩放策略来调整sx、sy的值，其中不等比例缩放，当监测到鼠标点击的点大于参考点的时候，分别对sx、sy进行。

根据输出无疑OpenGL自带的绘制多边形的算法要远快于扫描线算法的，这是因为OpenGL自带的绘制多边形的算法比较简单，对输入的顶点进行首尾一次连接画线即可，但同时也带来了算法的缺点，即无法处理自交和带环的多边形，而扫描线算法在处理特殊多边形上优势较大，并且扫描线算法是对逐点判断法的一个很大的改进，综合说明，扫描线算法是一个相对优秀的算法。由键盘输入的凸多边形，在画布范围内的绘制均可填充，所以该算法处理任意凸多边形，下面对鼠标和键盘的交互加以具体说明。，输出执行10000次的时间，进行算法效率的对比。

F(X,Y) > 0 ：(X,Y) 在椭圆外，这里还有一个特别注意的点，椭圆有上下两部分，而划分依据是(b^2)*x≥(a^2)*y与否，所以针对两个不同的部分，适时调整xy坐标，即当(b^2)*x≥(a^2)*y的时候，进行x坐标和y坐标的交换，这样就可继续使用设计的算法，原来的算法不会有太大的改动。前面两种算法的实现是基于用户在控制台的输入（圆的半径或者椭圆的长短轴），在实现两种算法的同时，我加入了鼠标的交互，即用户选择3（或者输入非1、2的字符），直接进入空白页面，鼠标右键点击弹出。

OpenGL环境配置，实现中点画线算法、Bresenham画线算法