直线段的矢栅转换算法（DDA算法、中心画线算法、Bresenham算法）

以下为drawLine.cpp,分别对相应的原理进行了注释，只需调用相应的函数即可实现。

#include "drawLine.h"
#include "setPixel.h"
#include "cmath"void DDALine(int x0, int y0, int x1, int y1)  {      //DDA算法实现画直线float x=x0,y=y0;float dx=x1-x0;float dy=y1-y0;float xadd,yadd;      //定义x,y方向增量int step;      //定义总的步数if(abs(dx)>abs(dy)){  //dx绝对值大于dy，则表明线斜率在1a,2a,3a,4a区域，此时x增加1或-1，y增加k或-k.step=abs(dx);      //此时步数为x方向长度float yadd=(float)dy/(float)step;float xadd=(x1 - x0) > 0 ? 1 : -1;   //分别用dx,dy除步数得到x,y方向增量值for(int i=0;i<=step;i++){     //利用总步数建立循环setPixel(x,int(y+0.5));    //填充点y=y+yadd;    x=x+xadd;    //x,y方向分别进行增加相应的分量}}else{   //dy绝对值大于dx，斜率在1b,2b,3b,4b区间，此时交换x,y，并将步数用|dy|代替.step=abs(dy);yadd=(y1 - y0) > 0 ? 1 : -1;xadd=(float)dx/(float)step;for(int i=0;i<=step;++i){setPixel(int(x+0.5),int(y));y=y+yadd;x=x+xadd;}}
}void swap_value(int &a,int &b){      //交换两个参数数值的函数int temp=a;     //temp为中间参数a=b;b=temp;
}void midpoint_line(int x0,int y0,int x1,int y1){int a, b, d2, x, y, flag = 0;if (abs(x1 - x0) < abs(y1 - y0))   //如果|k|>1，则将两个点进行交换，并让flag为1.{swap_value(x0,y0);swap_value(x1,y1);    flag = 1;   //判断|k|值与1的关系，0到1时为0，>1时为1.}if (x0 > x1) {     //保证x0<x1，则可以把画3，4区域线合并到1，2区域中。swap_value(x0, x1);swap_value(y0, y1);}a = y0 - y1;b = x1 - x0;d2 = 2*a + b;    //摆脱小数点，提高效率，d0=2a+bif (y0 < y1) {     //k>0时，即画1a和3a区域,同时画出交换x,y过后在1a,3a区域的1b,3b区域.x = x0; y = y0;setPixel(x,y);    //绘制点，先绘制x0,y0.while (x < x1)   //直到绘制到x1终点截至，利用while循环绘制.{if(d2 < 0)    //di小于0时，y增加，di增加2a+2b{x++;y++;d2 =d2+ 2*a + 2*b;}else {       //di大于0时，y不变，di增加2ax++;d2 =d2+ 2 * a;}if(flag)    //|k|>1,此时x,y已交换，绘制时需要交换x,y.setPixel(y, x);elsesetPixel(x, y);   //0=<|k|<1,此时直接绘制相应点.}
}else {    //k<0,此时绘制4a和2a区域，同时画出交换x,y过后在2a,4a区域的2b,4b区域.x = x1;y = y1;setPixel(x, y);while (x >x0){if (d2 < 0){x--;y++;d2 = d2-2 * a + 2 * b;}else {x--;d2 =d2- 2 * a;}if (flag)    //|k|>1，交换x,y，绘制setPixel(y, x);elsesetPixel(x, y);}}
}void Bresenham_line1(int x0,int y0,int x1,int y1){      //方法一，代码较长int dx = x1 - x0;   //x偏移量int dy = y1 - y0;   //y偏移量int ux = dx >0 ? 1 : -1;   //x伸展方向int uy = dy >0 ? 1 : -1;   //y伸展方向int dx2 = abs(dx << 1);    //x偏移量乘2int dy2 = abs(dy << 1);    //y偏移量乘2if (abs(dx)>abs(dy))       //以x为增量方向计算{int e = -dx; //e = -0.5 * 2 * dx,把e 用2 * dx* e替换int x = x0;//起点x坐标int y = y0;//起点y坐标while (x!=x1+ux){setPixel(x,y);e = e + dy2;    //来自 2*e*dx= 2*e*dx + 2dy if (e > 0)      //e是整数且大于0时表示要取右上的点（否则是右下的点） {if (y!=y1){y += uy;}e = e - dx2;//2*e*dx = 2*e*dx - 2*dx}x += ux;}}else{//以y为增量方向计算int e = -dy; //e = -0.5 * 2 * dy,把e 用2 * dy* e替换int x = x0;//起点x坐标int y = y0;//起点y坐标while (y!=y1+uy){setPixel(x,y);e = e + dx2;//来自 2*e*dy= 2*e*dy + 2dyif (e > 0)//e是整数且大于0时表示要取右上的点（否则是右下的点） {   if (x!=x1){x += ux;}e = e - dy2;//2*e*dy = 2*e*dy - 2*dy}y += uy;}}
}void Bresenham_line(int x0,int y0,int x1,int y1
){     //方法二，较简便setPixel(x0,y0);int dx, dy;int flag=0;dx = abs(x1-x0);dy = abs(y1-y0);if (dx == 0 && dy == 0)   //如果就x0,y0一个点，则绘制结束.return;if (dy > dx)  //如果|k|>1，则将x,y值进行交换，同时令flag=1,做好标记{flag = 1;swap_value(x0,y0);swap_value(x1,y1);swap_value(dx,dy);}int tx = (x1 - x0) > 0 ? 1 : -1;   //判断位置关系确定步长正负int ty = (y1 - y0) > 0 ? 1 : -1;int curx = x0 + 1;int cury = y0;      //将第一个点作为初值赋予curx,cury变量int dS = 2 * dy;int dT = 2 * (dy-dx);int d =dS-dx;while (curx != x1)    //利用x进行循环{if (d >= 0) {     //根据d进行区分d += dT;cury += ty;}else{d += dS;}if (flag)       //flag为1时，x,y需要进行交换.setPixel(cury,curx);elsesetPixel(curx, cury);curx+=tx;}
}void draw_line(int x0, int y0, int x1, int y1)
{     //需要时调用相应的方法DDALine(x0,y0,x1,y1);//midpoint_line(x0,y0,x1,y1);//Bresenham_line(x0,y0,x1,y1);//Bresenham_line1(x0,y0,x1,y1);  //舍弃
}

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