計算機圖形學(一)DDA畫線演算法講解與原始碼
很早之前就想寫一個計算機圖形學系列的講解,可是隻寫了2篇,然後就擱置了很長一段時間,現在也算是有時間來繼續之前的想法了。
首先介紹一下演算法:
已知直線過端點P0(x0,y0),P1(x1,y1)的直線段的斜率K=(y1-y0)/(x1-x0),畫線的過程為:從x的左端點x0開始,向x的右端點步進,步長=1(畫素),按y=kx+b來計算y座標,並取畫素點(x,round(y))作為當前座標點。但這樣計算 每一個點需要做一個乘法,一個加法。設步長為∆x,有xi+1=xi+1;於是yi+1=k(xi+1)+b=kxi+1,這樣的話就能簡化演算法,只用加法進行計算。
本文程式畫線使用的是橡皮筋,然後可以自定義畫素大小,更方便容易看出計算出來的點。而且更能瞭解這個演算法的過程。
其中主要的演算法:
void CDrawlineView::DDAline(int x0, int y0, int x1, int y1) //DDA演算法!
{
int x;
float dx,dy,y,k;
dx=float(x1-x0);
dy=float(y1-y0);
k=dy/dx;
y=float(y0);
x=float(x0);
Adjustment(x,x0,x1,y0,y1,y,k);
}
按照自己設定的畫素,進行相應的調整:void CDrawlineView::Adjustment(int &x,int &x0,int &x1,int y0,int y1,float &y,float &k) //判斷後的畫線演算法DDA的精華 { CClientDC dc(this); dc.SetROP2(R2_NOTXORPEN); CBrush bru; bru.CreateSolidBrush(RGB(255,255,0)); CBrush *oldbru=dc.SelectObject(&bru); if(Judge(k)==1||Judge(k)==3) //斜率為0~1或-1~0的時候 { if(x0>x1) //向左上方畫線 { for(x=Ajust(x0,gaps);x>=x1;x-=gaps) { dc.Ellipse(x-int(gaps/2.0),Ajust(y,gaps)+int(gaps/2.0),x+int(gaps/2.0),Ajust(y,gaps)-int(gaps/2.0)); y=y-k*gaps; } } else //向右下方畫線 { for(x=Ajust(x0,gaps);x<=x1;x+=gaps) { dc.Ellipse(x-int(gaps/2.0),Ajust(y,gaps)+int(gaps/2.0),x+int(gaps/2.0),Ajust(y,gaps)-int(gaps/2.0)); y=y+k*gaps; } } } if(Judge(k)==2||Judge(k)==4) //斜率大於1或小於-1的時候 { k=1.0/k; if(y0<y1) //向左上方畫線 { for(y=Ajust(y0,gaps);y<=y1;y+=gaps) { dc.Ellipse(Ajust(x,gaps)-int(gaps/2.0),y+int(gaps/2.0),Ajust(x,gaps)+int(gaps/2.0),y-int(gaps/2.0)); x=x+k*gaps; } } else //向右下方畫線 { for(y=Ajust(y0,gaps);y>=y1;y-=gaps) { dc.Ellipse(Ajust(x,gaps)-int(gaps/2.0),y+int(gaps/2.0),Ajust(x,gaps)+int(gaps/2.0),y-int(gaps/2.0)); x=x-k*gaps; } } } dc.SelectObject(&oldbru); }
int CDrawlineView::Judge(float k) //判斷斜率K的大小
{
if(k>=0&&k<=1)
return 1;
if(k>1)
return 2;
if(k<0&&k>=-1)
return 3;
if(k<-1)
return 4;
return 4;
}
int CDrawlineView::Ajust(int x,int gaps) //調整x,y到自己的方格點上! { if(x%gaps>gaps/2) x=int(x/gaps+1)*gaps; else x=int(x/gaps)*gaps; return x; }
其中主要關注直線的斜率的4種情況。然後4中不同的情況也可分為2種來畫。
說的也不夠詳細,大概就是這樣子,如若本文中有什麼不對的地方,還請大家指出。謝謝。
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