本文主要是介绍正确的BresenHam算法。请各位讲解一下优化算法!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
正确的画直线算法:
不过,第二个使用整数的变形算法搞不大明白
/*Bresenham算法
Bresenham算法是计算机图形学领域使用最广泛的直线扫描转换算法。仍然假定直线斜率在0~1之间,该方法类似于中点法,由一个误差项符号决定下一个象素点。
算法原理如下:过各行各列象素中心构造一组虚拟网格线。按直线从起点到终点的顺序计算直线与各垂直网格线的交点,然后确定该列象素中与此交点最近的象素。该算法的巧妙之处在于采用增量计算,使得对于每一列,只要检查一个误差项的符号,就可以确定该列的所求象素。
如图2.1.4所示,设直线方程为yi+1=yi+k(xi+1-xi)+k。假设列坐标象素已经确定为xi,其行坐标为yi。那么下一个象素的列坐标为xi+1,而行坐标要么为yi,要么递增1为yi+1。是否增1取决于误差项d的值。误差项d的初值d0=0,x坐标每增加1,d的值相应递增直线的斜率值k,即d=d+k。一旦 d≥1,就把它减去1,这样保证d在0、1之间。当d≥0.5时,直线与垂线x=xi+1交点最接近于当前象素(xi,yi)的右上方象素(xi+1,yi+1);而当d<0.5时,更接近于右方象素(xi+1,yi)。为方便计算,令e=d-0.5,e的初值为-0.5,增量为k。当e≥0时,取当前象素(xi,yi)的右上方象素(xi+1,yi+1);而当e<0时,取(xi,yi)右方象素(xi+1,yi)。
图2.1.4 Bresenham算法所用误差项的几何含义
*/
//Bresenham画线算法程序:
void Bresenhamline (int x0,int y0,int x1, int y1,int color)
{ int x, y, dx, dy;
float k, e;
dx = x1-x0;dy = y1- y0;k=dy/dx;//dx,dy是直线总的增量。k是实数的斜率
e=-0.5; x=x0;y=y0;//x,y为起点。e是调整数,以使问题成为〉=0,还是<0的问题。
/*
为方便计算,令e0=-0.5,e i+1=di+1-0.5,增量为k。当ei+1≥0时,取当前像素(xi,yi)
的右上方像素(xi+1, yi+1);而当e i+1<0时,更接近于右方像素(xi+1,yi)。
*/
//这里,我们利用了k=dy/dx这个斜率,而不是利用上面的逐个比较的方法。
//实数yi的值>=0.5,则用y(整数)+1的像素,<0.5则y轴仍用上一个像素的y坐标。
//一旦,用y+1,则我们的yi这个y轴的实数增量就会多出1这个增量。所以,一旦y++,就要yi--。
//这里,为了使我们不是判断是否>=0.5,而是改为判断是否>=0,我们需要对所有的yi-0.5。
//这实际上只需yi-0.5一次即可。因为yi是连续的增量----+k。
//这里我们用float e表示yi,并且赋e=-0.5,以后e=e+k,这样实际上就实现了给e-0.5的目的。
for (i=0;i<dx;i++)//循环dx次,即绘制dx个像素。
{ drawpixel (x, y, color);
x=x+1;e=e+k;
if (e>=0)
{ y++; e=e-1;}
}
}
/*举例:用Bresenham方法扫描转换连接两点P0(0,0)和P1(5,2)的直线段。
i x y e
0
-- 0 0 -0.5
1 -0.1
1 0 -0.1
2 1 -0.7
3 1 -0.3
4 2 -0.9 图2.1.5 Bresenham算法
5 2 -0.5
上述Bresenham算法在计算直线斜率与误差项时用到小数与除法。可以改用整数以避免除法。
由于算法中只用到误差项的符号,因此可作如下替换:2*e*dx。
改进的Bresenham画线算法程序:
*/
void InterBresenhamline (int x0,int y0,int x1, int y1,int color)
{
int x, y, dx, dy;
int k, e;
dx = x1-x0;dy = y1- y0;e=-dx;
x=x0;
y=y0;
for (i=0; i<dx; i++)
{drawpixel (x, y, color);
x++; e=e+2*dy;//大概是用2倍的y的绝对增量减去x的绝对增量这样的方法来计算的。
//具体怎样也搞不清楚!!!!!
if (e>=0) { y++; e=e-2*dx;}
}
}
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