计算机图形学是一门涵盖广泛的学科，它涉及到计算机如何创建、处理和显示图像。在这个课程实验报告中，我们主要关注的是直线、圆以及多边形的基本绘制和填充算法，以及图形的裁剪技术。这些基本算法是图形用户界面、游戏开发、计算机辅助设计等领域不可或缺的部分。
一、实验要求及内容
实验的主要目标是理解和实现几种经典的图形绘制算法，包括Digital Differential Analyzer（DDA）算法、Bresenham算法，以及用于绘制圆和多边形的算法。同时，还要掌握图形的裁剪技术，确保图形在特定区域内正确显示。这些基本技能对于理解和应用计算机图形学至关重要。
二、系统设计及展示
实验可能是在一个简单的图形用户界面中进行，该界面允许用户输入参数，如直线的起点和终点，圆的半径，以及多边形的顶点。通过调用实现的算法，系统将在屏幕上以像素为单位绘制出相应的图形。展示部分可能包括动态调整参数并观察结果的变化，以验证算法的正确性和效率。
三、算法设计
1、直线算法设计
直线绘制算法是计算机图形学的基础，DDA和Bresenham算法是其中的两个重要方法。
1）DDA（Digital Differential Analyzer）算法：
DDA算法是一种简单的逐像素步进算法。它通过计算每个像素步长来确定直线的像素点。缺点是计算量较大，特别是在斜率较大时。
2）Bresenham算法：
Bresenham算法是一种优化的算法，适用于离散设备上的直线绘制。它基于误差累积的思想，通过决定下一个像素应该在当前像素的左边还是右边，避免了中间像素的精确计算，从而提高了效率。
两种算法的比较：
DDA算法虽然直观，但计算量较大，适合教学；而Bresenham算法更为高效，通常在实际应用中优先选用。
2、圆和多边形的算法设计
圆的绘制通常采用Midpoint Circle Algorithm，通过判断下一个像素点是否应该在当前像素点的上方或下方，逐步构建圆形轮廓。多边形填充则可以使用扫描线算法，如Wu's Scan Conversion Algorithm，通过判断扫描线与多边形边的关系来填充内部像素。
3、裁剪算法
图形裁剪是确保图形只在指定区域显示的关键技术。通常使用窗口映射和可见性判断来实现，如Sutherland-Hodgman裁剪算法，通过一系列的逻辑操作判断多边形的边是否在视窗内，从而决定是否绘制。
四、算法代码
这部分内容可能包含具体的编程实现，如使用C++或Python等语言编写这些算法的代码，以及必要的数据结构和函数设计。代码应当清晰、简洁且易于理解，以便于复用和调试。
总结，这个实验报告深入探讨了计算机图形学的基础知识，通过实践加深了对图形绘制、填充和裁剪算法的理解。这些基础知识不仅是图形软件开发的基础，也为更复杂的图形算法和理论打下了坚实的基础。
