下载文档原格式
计算机图形学技术的发展趋势一、引言计算机图形学作为一门跨学科的领域，涉及计算机科学、数学、物理学和艺术等多个方面。
它的发展和应用对于计算机科学和现代工业文化的发展具有重要意义。
本文将从三个方面分析计算机图形学技术的发展趋势：硬件技术、软件技术和应用领域。
二、硬件技术的发展趋势随着科技的不断进步，计算机的硬件技术也在不断革新。
从20世纪60年代的数码计算机到20世纪90年代的图形工作站，再到如今的高性能计算机和云计算技术，计算机的硬件性能越来越强大。
在这个背景下，计算机图形学技术不断向着高保真度、高可靠性和高实时性的方向发展。
1.显卡技术的进步随着芯片制造技术和计算硬件的不断革新和发展，现代显卡的性能大幅度提升，显存容量也越来越大。
同时，极客们正在开发新的GPU加速技术，实现将计算机图形学技术从固体终端设备、如台式机和笔记本电脑，转移到服务器和移动平台设备，如手机、平板电脑和嵌入式设备上。
这一趋势为图形技术的高保真度和实时性提供了极其可靠的硬件支持。
2.多核处理器的普及多核处理器的出现极大地影响了计算机硬件技术的发展。
多核架构的发展使得计算机拥有了更高效的并发计算能力。
计算机图形学技术从单核时代向多核时代的转移，充分利用并行计算能力，充分利用了现代计算机硬件架构的特性，大幅度提高图形计算的性能和效率。
三、软件技术的发展趋势计算机图形学的软件技术属于多学科交叉的领域，除了计算机科学之外，也涉及到许多其他的学科。
图形学领域有许多不同的软件工具，例如OpenGL、Unity、Maya、Adobe等。
这些工具的发展给用户提供了更多的选择和更高的水平，使得计算机图形学技术有了更加广泛的应用。
1.虚拟现实与增强现实领域的发展虚拟现实和增强现实是计算机图形学技术应用领域之一，有望成为未来应用的主流。
虚拟现实技术和应用正在展现出惊人的发展速度，从游戏、数字娱乐到工业制造、医学和训练等领域都有广泛的应用前景。
增强现实技术则将计算机图形学技术应用于更多现实场景下，能够在用户的视觉感知上提供更为丰富的信息。
深入了解计算机图形学计算机图形学是涉及计算机科学和艺术的领域，它研究如何使用计算机生成、操控和呈现图像。
通过深入了解计算机图形学，我们可以更好地理解计算机图像的生成原理以及应用领域。
一、计算机图形学的基本概念与原理计算机图形学是通过数学和算法来模拟现实世界中的几何图形和光影效果。
在计算机图形学中，最基本的概念是点、线和面。
通过定义和操作这些几何元素，可以构建出更加复杂的图形。
1. 图像生成与表示图像的生成可以通过光栅化和矢量绘制两种方式实现。
光栅化基于像素的表示方式，将图像划分为像素点，并存储每个像素点的颜色信息。
而矢量绘制则是通过数学公式和几何变换来描述图像中的各个点、线和面，具有无限的分辨率。
2. 可视化技术可视化技术将数学和物理模型转化为视觉表达形式，帮助我们理解复杂的数据和过程。
它在科学、医学、工程等领域发挥着重要作用，使得抽象的概念更加直观可理解。
3. 渲染与光照模型渲染是计算机图形学中的一个重要环节，它通过光照模型对图像进行着色和光影处理。
常见的光照模型有环境光、漫反射和镜面反射，并结合材质属性、光源信息等对图像进行渲染。
二、计算机图形学的应用领域计算机图形学在多个领域都有广泛的应用，包括电影和动画、游戏开发、虚拟现实、工业设计等。
以下是其中一些应用领域的简要介绍：1. 电影和动画计算机图形学在电影和动画制作中起着至关重要的作用。
通过计算机图形学技术，可以创建逼真的特效和场景，大大提高了电影和动画的质量，并节省了大量的制作成本。
2. 游戏开发计算机图形学是游戏开发中不可或缺的一部分。
通过计算机图形学技术，可以构建游戏世界、角色模型、背景场景等，打造出沉浸式的游戏体验。
3. 虚拟现实虚拟现实是计算机图形学的重要应用领域之一。
通过计算机图形学技术，可以模拟真实世界的场景和物体，使用户感受到身临其境的沉浸式体验，为教育、娱乐、医疗等领域提供了新的可能性。
4. 工业设计计算机图形学在工业设计中的应用越来越广泛。
计算机图形学的应用与未来发展趋势随着计算机技术的飞速发展，计算机图形学逐渐在各个领域中得到了广泛的应用。
作为一门涉及到图像、绘制技术、图形模型、光线追踪等内容的学科，计算机图形学早已不再局限于传统的图像处理、动画制作等领域，而是涉及到了更多的层面，不断探索着新的应用领域。
本文将从应用和未来发展趋势两个方面来探讨计算机图形学的现状和未来。
一、计算机图形学的应用1、游戏制作游戏制作是计算机图形学的重要应用领域之一。
随着游戏的日益普及，游戏制作的需求量也越来越大。
如今的游戏作品已经不再是简单的2D图像展示，而是追求更加真实的3D场景模拟、精细的效果制作和逼真的物理引擎模拟，这也要求计算机图形学能够提供更加强大、精细、稳定的技术支持。
2、虚拟现实虚拟现实的出现，让人们的体验从传统的观看、听取等模式转变成为了完全身临其境的感受。
虚拟现实所涉及到的图像处理、图形建模等技术正是计算机图形学的核心领域，只有这些技术不断得到更新和提升，才能给人们带来更加深入、逼真、丰富的体验。
3、工业设计工业设计也是计算机图形学的应用领域之一。
通过计算机图形学提供一套完整、高效、准确的图像处理、渲染、建模等技术，可以为工业设计带来更加便捷的操作、更高的效率、更加准确的设计结果。
4、医学影像分析随着医学影像系统的不断发展，医学影像分析也成为了计算机图形学的一大应用领域。
在医学领域，计算机图形学可以用于影像处理、3D建模、立体显示等方面，提供准确、细致、高精度的技术支持。
二、计算机图形学的未来发展趋势1、多模态技术多模态技术是计算机图形学的未来发展方向之一。
通过多模态技术，可以实现物体的多维度、多角度的显示与处理，更加逼真、全面地呈现出物体的真实特征。
2、虚拟现实和增强现实虚拟现实和增强现实是计算机图形学发展的热门方向。
虚拟现实的发展，将重新定义我们对于世界的认知方式，增强现实则可以在现实场景下展现虚拟物体，为人们的视觉体验提供更加多样、丰富的选择。
计算机图形学与图形图像处理技术研究随着计算机技术的不断发展，计算机图形学和图形图像处理技术在各个领域中的应用也越来越广泛。
从动画电影、虚拟现实到医学影像处理，图形学和图形图像处理技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
本文将探讨计算机图形学和图形图像处理技术的研究现状，以及在不同领域中的应用和发展趋势。
一、计算机图形学的研究现状计算机图形学是研究如何用计算机生成、存储、处理和显示各种图形的学科。
它涉及到计算机图像合成、动画制作、虚拟现实等多个方面。
在计算机图形学的研究中，最主要的两个方向是图像合成和图像处理。
在图像合成方面，研究者们主要致力于如何利用计算机生成逼真的图像。
这需要考虑光影、材质、反射、折射等多个因素，以及建立逼真的模型和算法。
在图像处理方面，研究者们致力于如何对图像进行修复、编辑、增强等操作，以获得更好的效果。
目前，计算机图形学领域的研究热点主要包括实时渲染、虚拟现实、计算机辅助设计等。
实时渲染是指在计算资源受限的情况下，如何实现高质量、高帧率的图像渲染。
虚拟现实则是指如何利用计算机技术构建一个逼真的虚拟世界，使用户可以在其中进行交互。
计算机辅助设计则是指如何利用计算机来辅助进行建筑、工程、制造等方面的设计工作。
二、图形图像处理技术的研究现状图形图像处理技术是指利用计算机对图像进行处理以获取目标图像的一种技术。
它主要包括图像采集、图像分割、图像特征提取和图像识别等多个方面。
在图形图像处理技术的研究中，最主要的两个方向是图像处理和图像识别。
目前，图形图像处理技术领域的研究热点主要包括深度学习、图像分割、目标识别等。
深度学习是一种通过构建人工神经网络来实现图像处理和识别的方法，近年来在图像处理领域取得了很大的进展。
图像分割是指如何利用计算机将图像分割成若干个区域，以便进行进一步的处理和分析。
目标识别则是指如何利用计算机来自动识别图像中的目标，如人脸、车辆等。
计算机图形学与图形图像处理技术已经在各个领域得到了广泛的应用。
华北电力大学课程论文||论文题目计算机图形学理论与技术发展趋势研究课程名称计算机图形学||专业班级：学生姓名：学号：成绩：（纸张用A4，左装订；页边距：上下2.5cm,左2.9cm, 右2.1cm）* 封面左侧印痕处装订计算机图形学理论与技术发展趋势研究摘要: 计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。
简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
关键字：研究领域与目的发展历程应用方面引言：计算机图形学是计算机与应用专业的专业主干课，它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据（可视化）已经成为信息领域的一个重要发展趋势。
正文：计算机图形学的主要研究内容就是研究如何在计算机上表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。
图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的。
如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。
计算机图形学一个主要目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此，必须建立图形所描述场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。
计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。
1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风I号（Whirlwind I）计算机的附件诞生了。
计算机图形学的应用与发展趋势计算机图形学是研究计算机对图像和图形的处理、生成和显示的学科领域。
它涉及了计算机图像的创建、呈现和处理技术，以及与图形有关的算法、软件和硬件的研究。
随着计算机技术的快速发展，计算机图形学已经在各个领域得到广泛应用，并且呈现出一些明显的发展趋势。
一、虚拟现实技术的兴起虚拟现实技术是计算机图形学的一个重要应用领域。
它通过对虚拟环境的模拟，使用户能够感受到身临其境的沉浸式体验。
虚拟现实技术已经在娱乐、教育、医疗等领域得到广泛应用。
随着硬件设备的不断改进，如头盔显示器和手部控制器等，虚拟现实技术将进一步提升用户体验，拓展应用领域。
二、增强现实技术的发展增强现实技术是在现实场景中叠加虚拟图像的技术。
它通过识别和跟踪真实环境中的物体，将虚拟图像与之结合，使用户能够感知到增强的现实。
增强现实技术已经广泛应用于游戏、广告、设计等领域。
未来，随着计算机视觉和感知技术的进一步发展，增强现实技术有望在人机交互、智能制造等领域实现更广泛的应用。
三、计算机图形渲染技术的提升计算机图形渲染技术是指将三维模型转化为二维图像的过程。
它在游戏、电影、动画等领域扮演着至关重要的角色。
随着计算机硬件的发展和算法的改进，图形渲染技术越来越接近真实感，物理光照模型、阴影算法和纹理映射等方面得到了长足的进步。
未来，图形渲染技术将更好地满足对真实感和表现力的要求。
四、人工智能与计算机图形学的结合人工智能在计算机图形学中的应用也是一个重要的发展趋势。
机器学习和深度学习等人工智能技术为计算机图形学提供了新的思路和方法。
例如，通过深度学习可以实现图像的内容生成，利用生成对抗网络可以生成逼真的虚拟图像。
人工智能和计算机图形学的结合将进一步推动图形技术的发展，并拓展更多应用领域。
综上所述，计算机图形学在虚拟现实技术、增强现实技术、图形渲染技术和人工智能等方面都有着广泛的应用和发展。
随着技术的不断进步和创新，计算机图形学将在各个领域发挥更加重要的作用，为人们带来更多的惊喜和便利。
计算机科学中的计算机图形学和可视化【计算机科学中的计算机图形学和可视化】计算机图形学和可视化是计算机科学中一个重要而且非常有发展潜力的领域。
它涉及到对图像和数据的处理、分析、呈现和可视化，为人们提供了强大的工具和技术来实现对复杂数据的理解和交流。
本文将介绍计算机图形学和可视化的基本概念、应用领域和未来发展趋势。
一、基本概念1. 计算机图形学计算机图形学是研究如何对图像进行数字化处理和生成的科学与技术。
它关注如何用计算机算法和数学模型来表示和处理图像，包括图像的生成、显示、编辑和动画等方面。
计算机图形学广泛应用于CAD/CAM、娱乐、虚拟现实等领域。
2. 可视化可视化是将抽象的数据转化为具有视觉表现形式的技术与方法。
通过可视化，人们可以直观地理解和分析复杂的数据，从而从中获取有价值的信息。
可视化应用广泛，涵盖了地理信息系统、医学图像处理、数据分析等领域。
二、应用领域1. CAD/CAM计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）是计算机图形学和可视化的重要应用领域。
CAD/CAM技术可以帮助工程师和设计师在计算机上进行设计和制造产品。
通过CAD/CAM，人们可以快速创建和修改设计，提高工作效率和产品质量。
2. 娱乐与游戏娱乐和游戏行业是计算机图形学和可视化的重要应用领域之一。
电影、动画和电子游戏等娱乐产品需要高质量的图形和视觉效果来吸引观众。
计算机图形学和可视化技术在娱乐和游戏中发挥着至关重要的作用，为人们带来更加逼真、沉浸式的视觉体验。
3. 虚拟现实与增强现实虚拟现实和增强现实是计算机图形学和可视化的前沿研究领域。
虚拟现实通过计算机生成的图像和声音，模拟出一种虚拟的环境，使用户沉浸其中。
增强现实则将虚拟元素与现实世界相结合，提供沉浸式的交互体验。
这些技术将对教育、医疗、游戏等领域产生革命性的影响。
三、未来发展趋势1. 计算机图形学与人工智能的融合随着人工智能的迅猛发展，计算机图形学和可视化将与人工智能相结合，创造出更加智能化的图形和可视化技术。
《计算机图形学》计算机图形学是一门涉及计算机的二、三维图像处理、图像合成、图像识别、图像压缩、图像实时动画与可视化的学科。
它主要研究以计算机的计算能力和处理效率为基础，通过数学模型与算法，实现对图形图像的数字化处理与优化的过程。
计算机图形学广泛应用于游戏、电影、广告、教育、医疗、工程、建筑、机械等领域，是现代数字化世界中的重要组成部分。
一、计算机图形学的发展与历史计算机图形学的历史可以追溯到20世纪60年代，当时计算机刚刚出现，人们开始尝试将计算机应用于图形图像处理领域。
随着计算机技术的不断发展，计算机图形学得到了快速发展。
20世纪80年代和90年代，计算机图形学进入了一个高速发展的阶段，涌现出许多优秀的、广泛应用的计算机图形学算法和技术，如边缘检测、色彩空间变换、图像域滤波等。
二、计算机图形学的基本概念计算机图形学的主要目标是使用计算机生成、编辑、处理、显示和打印图形图像。
图形学的基本概念包括图像、像素、颜色模型、坐标系统、三维模型等。
其中，像素是最基本的图像处理单位，每个像素对应着图像中的一个点。
颜色模型用于表示图像中的颜色，常见的颜色模型有RGB、CMYK 等。
坐标系统用于确定图像中各点的位置和方向，常见的坐标系统有笛卡尔坐标系、极坐标系等。
三维模型是基于三维坐标系的模型，用于描述三维物体的形状和结构。
三、计算机图形学的应用计算机图形学广泛应用于游戏、电影、广告、教育、医疗、工程、建筑、机械等领域。
在游戏领域，计算机图形学是游戏制作必不可少的环节。
它可以用于场景建模、人物建模、动画制作等。
在电影和广告领域，计算机图形学可以用于特效制作、数字合成、虚拟演员等。
在教育和医疗领域，计算机图形学可以用于模拟和可视化，例如手术模拟、医学图像处理等。
在工程和建筑领域，计算机图形学可以用于机械设计、建筑设计等。
在机械领域，计算机图形学可以用于数字化设计、加工和制造。
四、计算机图形学的未来随着计算机图形学技术的不断发展和应用的不断扩展，计算机图形学在数码世界中的应用前景广阔。
计算机图形学的发展与创新计算机图形学是研究计算机以及计算机图形技术的一门学科。
它涉及了计算机生成的图像、图形处理、图像识别等方面，对于计算机科学、计算机工程等领域有着重要的研究价值和应用前景。
随着科技的不断进步和创新，计算机图形学也在不断地发展和演进，为人们带来了许多令人惊叹的新技术和应用。
本文将就计算机图形学的发展历程和创新进行探讨。
一、计算机图形学的发展历程计算机图形学起源于20世纪60年代，当时人们开始利用计算机生成和处理图像。
最早的计算机图形学研究集中在显示技术和图像生成算法方面。
当时的计算机图形学技术非常有限，图像的生成和处理速度慢，图形的质量也较为低劣。
但是，这些早期的研究为后来的发展奠定了基础，为计算机图形学的创新打下了坚实的基础。
随着计算机技术的迅速发展，计算机图形学取得了重大突破。
20世纪80年代，计算机图形学迅速发展成为一个独立的学科，并开始应用于工程、医学、娱乐等各个领域。
计算机图形学的硬件和软件技术也得到了大幅度的改进，图形的生成和处理速度大大提高，图像的质量也得到了显著的提升。
这一时期，人们开始广泛应用计算机图形学技术来实现真实感图像的生成和渲染，使计算机生成的图像更加逼真，为人类提供了更加真实的视觉体验。
二、计算机图形学的创新技术随着计算机图形学的不断发展，各种创新的技术不断涌现，为图形学的应用领域带来了新的可能性。
下面将介绍一些计算机图形学领域的创新技术。
1. 三维建模与渲染技术三维建模与渲染技术是计算机图形学的核心技术之一。
通过三维建模的方法，可以将现实世界的物体和场景以数学模型的方式呈现在计算机中。
然后，利用渲染技术对这些三维模型进行光照、材质、阴影等效果的处理，使其在计算机屏幕上呈现出逼真的效果。
在三维建模与渲染技术的基础上，人们能够创建出想象中的虚拟世界，如电影特效、虚拟现实等。
2. 计算机辅助设计与制造技术计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM）是计算机图形学在工程和制造领域的一项重要应用。
计算机图形学的应用和发展计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图像的学科。
它在多个领域有着广泛的应用，并随着科技的不断进步，得到了持续的发展。
一、计算机图形学的应用领域计算机图形学在各个领域中起到了关键的作用。
下面将介绍几个主要的应用领域。
1. 游戏和娱乐计算机图形学在游戏和娱乐领域中有着广泛的应用。
通过计算机图形学技术，游戏开发人员可以创建逼真、细致的游戏场景和角色，提供更真实的游戏体验。
同时，计算机图形学技术还可用于电影制作和虚拟现实领域，使得观众可以沉浸于逼真的虚拟世界中。
2. 建筑和设计计算机辅助设计（CAD）是计算机图形学在建筑和设计领域中的重要应用之一。
通过CAD软件，建筑师和设计师可以在计算机上创建和修改设计图纸，提高设计效率和准确性。
此外，计算机图形学技术还可用于模拟建筑结构的运行情况，帮助工程师进行结构分析和优化设计。
3. 医学影像计算机图形学在医学影像领域也有着广泛的应用。
医生可以利用计算机图形学技术生成人体各个部位的三维模型，从而更直观地了解疾病的发展和治疗方案。
此外，计算机图形学还可用于医学图像的处理、增强和自动分析，提高医疗诊断的准确性和效率。
4. 虚拟仿真虚拟仿真是计算机图形学技术的另一重要应用领域。
通过创建虚拟环境，人们可以进行各种虚拟实验和训练，提高安全性和效率。
例如，飞行模拟器就是基于计算机图形学技术开发的虚拟仿真系统，可以模拟真实飞行的各个方面，供飞行员进行训练和实践。
5. 数据可视化随着大数据时代的到来，数据可视化成为了计算机图形学的重要应用之一。
通过将数据转化为可视化形式，人们可以更直观地理解和分析数据，发现其中的规律和趋势。
数据可视化技术广泛应用于商业分析、科学研究和市场营销等领域。
二、计算机图形学的发展历程计算机图形学的发展可以追溯到20世纪60年代。
最初，人们主要关注二维图形的生成和显示。
随着计算机硬件的提升和图形处理算法的改进，计算机图形学逐渐发展为一个综合性的学科。
《计算机图形学》作业第一次作业《计算机图形学》的主要研究内容及发展趋势：图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。
从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。
计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。
为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。
所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。
事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。
同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。
图形与图像两个概念间的区别越来越模糊，但还是有区别的：图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。
计算机图形学的研究内容非常广泛，主要有以下几个方面：计算机图形学的应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO) 发布的图形标准；人机交互接口技术；基本图形实体、自由曲线和自由曲面的生成算法；图形变换和裁剪；曲面和实体造型算法；颜色、光照模型及真实感图形显示技术与算法等内容。
从计算机图形学目前学科发展来看，有以下几个发展趋势：与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点；研究和谐自然的三维模型建模方法；利用日益增长的计算性能，实现具有高度物理真实的动态仿真；研究多种高精度数据获取与处理技术，增强图形技术的表现；计算机图形学与图像视频处理技术的结合；从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变。
第二次作业上机实习目的：1、在掌握计算机图形学的基本原理、算法和实现技术的基础上，通过编程实现简单的二维图形生成。
2、培养综合运用计算机高级语言（C语言）有关课程的知识去分析和解决实际问题的能力。
以进一步巩固，深化，扩展本课程所学到的理论知识。
3、通过计算机高级语言对图形程序的编写，调试，使学生掌握图形程序编写的一般方法和步骤，以及计算机图形学在机械设计中的应用的基础知识，树立理论联系实际的正确设计思想和严谨的工作作风。
实验一 DDA 算法生成直线原理：在图形设备上输出一条直线，是通过在应用程序中对每一条直线的端点坐标的描述，由输出设备将一对端点间的路径加以描绘来实现的。
对于水平线或垂直线，只要有了驱动设备使之动作的指令，一般都能准确地画出。
但对于任意斜率的直线，就要考虑算法了。
因此大多数图形设备，都只提供驱动x 方向和y 方向动作的信号。
这两个方向的信号用来指示绘图笔动作或电子束的偏移，或控制应赋值像素的地址。
假设已知直线段AB 的端点坐标是（x1,y1)，（x2,y2)，且dy/dx=m=常数，显然可以推导出下面的递推公式：1212x x y y y x --=∆∆ （1）又因为yy y i i ∆+=+1，所以yx x y y y y i i ∆--+=+12121 （2）这样每增加一个增量x ∆，便可以按（1）计算出1+i y 。
由于屏幕上的像素只能是整数，因此要经过取整运算，即](int),[(int)11++i i y x 处的像素点才是显示像素点。
然而，乘法运算和取整运算都需要较多的时间，因此产生直线的速度会受到影响。
显然，如果在式（2）中令1=∆x ，则可以避免做费时的乘法，公式可以简化为12121x x y y y y i i --+=+这时要注意m>1和m<1两种情况的发生。
如果是m>1的情况，那么在X 方向增加一个步长，就有可能在Y 方向构成一个比1大的步距。
遇到这种情况，就应当把y 当做是自变量，每次增加一个单位步长1，去计算因变量x ，即11+=+i i y y ，m y x x x x i i i ∆+=∆+=+1由于1=∆y ，所以m x x i i 11+=+。
这样才不至于一次逃过多行。
当然，也要对1+i y 进行取整运算，再决定要显示的像素。
这种情况如图1所示。
如果是m<1的情况，则x 为自变量，每次增加一个步长，去计算1+i y 的值，并取整以决定下一个该亮的点是像素点，如图2所示：图1 m>1 图2 m<1 代码：#include <graphics.h> #include <stdio.h> #define N 10.0 main() {int drive,mode,x1,y1,x2,y2,dx,dy,tx,ty,i,j,k,n; float xinc,yinc,x0,y0; drive=DETECT;initgraph(&drive,&mode,"c:\\TC20\\BGI"); cleardevice();for(i=0;i<800;i+=N) {line(i,0,i,800); line(0,i,800,i); }setbkcolor(5); setcolor(2);scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2); line(x1,y1,x2,y2); dx=abs(x1-x2); dy=abs(y1-y2); if(dx>dy) n=dx; else n=dy;xinc=(float)dx/(float)n; yinc=(float)dy/(float)n; if(x1>=x2&&y1>=y2) k=1;else if(x1<x2&&y1<y2) k=2;else if(x1>x2&&y1<y2) k=3;else if(x1<x2&&y1>y2) k=4; switch(k) {case 1: tx=x1; x1=x2; x2=tx; ty=y1;y1=y2; y2=ty; case 2:x0=x1/N+0.5; y0=y1/N+0.5;for(j=0;j<=n;j+=N) {circle(N*(int)x0,N*(int)y0,2); x0+=xinc; y0+=yinc; }break; case 3: tx=x1; x1=x2; x2=tx; ty=y1; y1=y2; y2=ty; case 4:x0=x1/N+0.5; y0=y1/N+0.5;for(j=0;j<=n;j+=N) {circle(N*(int)x0,N*(int)y0,2); x0+=xinc; y0-=yinc; } }getch();closegraph(); } 总结：用DDA 算法产生直线比较精确，而且逻辑简单，易于用硬件实现。
但是，要作出发运算，影响了算法的效率。
实验二 Bresenham 算法生成直线Bresenham 算法原理：此算法的主要思想是借助于一个决策变量i d 来确定该点亮的像素点。
对于0<m<1的情况，如图3所示，Bresenham 算法的分析过程如下：假设一条直线段的起点坐标为),(11y x ，终点坐标为),(22y x ，平移变换很容易将起点坐标变为)0,0(，终点坐标为),(dy dx 。
因为x dx dy y ∙=，且dx dy r q s =++1，所以q r dx dy s -+=)1(。
又因为)1(11+-+=-=r dx dy q s t ，所以12)1(2121--+=-=+-=-q r dx dys s s t s整理得出：dx dy qdx rdy dx t s -+-=-2)(2)(；在所讨论的这种情况下，显然0>dx ，所以可以用0)(<-dx t s 作为选择is 为下一个该点亮的像素点的条件。
因为0<-t s ，则表示s<t 。
从图3中可以看出，在s<t 时应选择i s点。
定义id dx t s =-)(，并称之为决策变量，那么dxdy qdx rdy d i -+-=2)(2；从图3中可以看出，1-=i x r ，1-=i y q ，是表示前面一个亮点的坐标值，因此可以写出决策变量i d 的初值为dxdy dx y dy x di i i -+-=--22211。
将下标加1，则有dx dy dx y dy x di i i -+-=+2221，dx y y dy x x d d i i i i i i )(2)(2111--+---=-，11=--i i x x ，dxy y dy d d i i i i )(2211-+--+=图3 直线段与光栅网格如果0≥di ，则表示下一个亮点应该选i T 。
一旦选择了i T，则有11+=-i i y y ，此时决策变量1+i d 的表达式为)(21dx dy d d i i -+=+；如果0<di ，则表示下一个亮点为iS 。
一旦选择了iS ，则有1-=i i y y ，此时决策变量1+i d 的表达式为dyd d i i 21+=+。
这样，便得到一种迭代方法：有上一个决策变量i d 可以算出下个决策变量1i d +，再根据决策变量的正负对iT 、iS 进行选择。
上面讨论的是0>∆≥∆y x 的情况，如果是0>∆>∆x y 的情况，则要把x 和y 的变量位置互换。
对于0<∆y 或者是0<∆x 的情况，应该将表达式1+=y y 和1x +=x 换成1-=y y 或者1-=x x 。
代码：#include <graphics.h> #include <stdio.h> #define N 10.0 main() {int drive,mode,x1,y1,x2,y2,dx,dy,tx,ty,x0,y0,i,h;drive=DETECT;initgraph(&drive,&mode,"c:\\TC20\\BGI"); cleardevice();for(i=0;i<800;i+=N) {line(i,0,i,800); line(0,i,800,i); }setbkcolor(5); setcolor(2);scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2); line(x1,y1,x2,y2); dx=x2-x1;dy=y2-y1;h=2*dx-dy;x0=x1/N+0.5;y0=y1/N+0.5;if(x1>x2&&y1>y2) {tx=x1;x1=x2;x2=tx;ty=y1;y1=y2;y2=ty;}if(dx>=dy)while(x0<x1){if(h<0)h+=2*dy;else{h+=2*(dy-dx);y0+=N;}x0+=N;circle(x0,y0,3);}else if(dx<dy) while(y0<y1){if(h<0)h+=2*dx;else{h+=2*(dx-dy);x0+=N;}y0+=N;circle(x0,y0,3);}if(x1>x2&&y1<y2) {tx=x1;x1=x2;x2=tx;ty=y1;y1=y2;y2=ty;}if(dx>=-dy)while(x0<x1){if(h<0)h+=2*dy;else{h+=2*(dy-dx);y0-=N;}x0+=N;circle(x0,y0,3); }else if(dx<-dy) while(y0<y1) {if(h<0) h+=2*dx; else {h+=2*(dx-dy); x0+=N; }y0-=N;circle(x0,y0,3); }getch();closegraph(); }实验三 角度DDA 算法生成圆弧原理：任何圆都可用多边形来逼近，其边数越多，圆弧越光滑，但是边数太多会浪费绘图时间。
