计算机图形学05:中点BH算法对任意斜率的直线扫描转换方法
作者:非妃是公主
专栏:《计算机图形学》
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个性签:顺境不惰,逆境不馁,以心制境,万事可成。——曾国藩
文章目录
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- 序
- 一、问题提出
- 二、算法原理
- 三、OpenGL代码实现
- 四、效果展示
- the end……
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序
计算机图形学(英语:computer graphics,缩写为CG)是研究计算机在硬件和软件的帮助下创建计算机图形的科学学科,是计算机科学的一个分支领域,主要关注数字合成与操作视觉的图形内容。虽然这个词通常被认为是指三维图形,事实上同时包括了二维图形以及影像处理。
一、问题提出
前几篇文章中已经提到了中点BH算法绘制直线(计算机图形学02:中点BH算法绘制直线、计算机图形学03:改进的中点BH算法)。
但在这两篇文章种,都只讨论了斜率大于 0 小于 1 的情况(即: 0 < = k < = 1 0<=k<=1 0<=k<=1),如果要扩展到任意斜率怎么办呢?
其实也很简单秩序要将斜率分成 4 类,然后分情况讨论即可,具体的算法原理及推导如下。
二、算法原理
将斜率分为4种情况,分别为:
- 0 < = k < = 1 0<=k<=1 0<=k<=1
- k > = 1 k>=1 k>=1
- − 1 < = k < 0 -1<=k<0 −1<=k<0
- k < − 1 k<-1 k<−1
然后针对每种情况进行求解,得到d、x和y的更新表达式,如下:
详细推导可见直线的中点Bresenham算法的实现
三、OpenGL代码实现
OpenGL实现如下:
// 中点Bresenham算法绘制直线段(k任意)
void MidBhline2(int x0, int y0, int x1, int y1) {int dx, dy, d, UpIncre, DownIncre, x, y;if (x0 > x1) { // x0为起始点,x1为终止点x = x1; x1 = x0; x0 = x; y = y1; y1 = y0; y0 = y;}x = x0; y = y0; dx = x1 - x0; dy = y1 - y0; // 0 <= k <= 1if (dy >= 0 && dy < dx) {d = dx - 2 * dy; // d的初始值UpIncre = 2 * dx - 2 * dy; // 2dx*(1 + k)DownIncre = -2 * dy; // 2dx(-k)glBegin(GL_POINTS); // 开始绘制点while (x <= x1) {glVertex2i(x, y); // 画点x++; // 更新xif (d < 0) { // 根据d的符号更新d和yy++;d += UpIncre;}elsed += DownIncre;}glEnd(); // 结束绘制点}// k > 1else if (dy >= 0 && dy > dx) {d = - dy + 2 * dx; // d的初始值UpIncre = 2 * dx; // 2dx*(1)DownIncre = 2 * dx - 2 * dy;// 2dx*(1-k)glBegin(GL_POINTS); // 开始绘制点while (x <= x1) {glVertex2i(x, y); // 画点y++; // 更新yif (d < 0) { // 根据d的符号更新d和xd += UpIncre;}else {x++;d += DownIncre;}}glEnd();}// -1 <= k < 0else if (dy < 0 && dy >= -dx) {d = -dx - 2 * dy; // d的初始值UpIncre = -2 * dy; // 2dx*(1)DownIncre = -2 * dx - 2 * dy;// 2dx*(1-k)glBegin(GL_POINTS); // 开始绘制点while (x <= x1) {glVertex2i(x, y); // 画点x++; // 更新yif (d < 0) { // 根据d的符号更新d和xd += UpIncre;}else { y--;d += DownIncre;}}glEnd();}// k < -1else if (dy < 0 && dy < -dx) {d = -2 * dx - dy; // d的初始值UpIncre = -2 * dx - 2 * dy; // 2dx*(1)DownIncre = -2 * dx; // 2dx*(1-k)glBegin(GL_POINTS); // 开始绘制点while (x <= x1) {glVertex2i(x, y); // 画点y--; // 更新yif (d < 0) { // 根据d的符号更新d和xx++;d += UpIncre;}else { d += DownIncre;}}glEnd();}
}
四、效果展示
运行该算法绘制直线后,显示如下:
the end……
中点BH算法对任意斜率的直线扫描转换方法到这里就要结束啦~~到此既是缘分,欢迎您的点赞、评论、收藏!关注我,不迷路,我们下期再见!!
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