Breaseman算法绘制直线算法公式推导|步骤|程序
BreaseMan算法优点:
(1)不必计算直线的斜率,因此不用做除法;
(2)不用浮点数,只用整数;
(3)制作整数的加减乘除,和乘2操作,乘2操作可以直接用移位运算来处理;
(4)BresenMan算法的运算速度非常快。
明白了数学原理,我们很快能确定算法步骤:
1. 输入线段的起点和终点。
2. 判断线段的斜率是否存在(即起点和终点的x坐标是否相同),若相同,即斜率不存在,
只需计算y方向的单位步进(△Y+1次),x方向的坐标保持不变即可绘制直线。
3. 计算线段的斜率k,分为下面几种情况处理
a. k等于0,即线段平行于x轴,即程序只需计算x方向的单位步进,y方向的值不变
b. |k|等于1,即线段的x方向的单位步进和y方向的单位步进一样,皆为1。直接循环△X次计算x和y坐标。
4. 根据输入的起点和终点的x、y坐标值的大小决定x方向和y方向的单位步进是1还是-1
5. 画出第一个点。
7. 若|k| <1,设m =0,计算P0,如果Pm>0,下一个要绘制的点为(Xm+单位步进,Ym),
Pm+1 = Pm -2*△Y;
否则要绘制的点为(Xm+单位步进,Ym+单位步进)
Pm+1 = Pm+2*△X-2*△Y;
8. 重复执行第七步△X-1次;
9. 若|k| >1,设m =0,计算Q0,如果Qm>0,下一个要绘制的点为(Xm,Ym+单位步进),
Pm+1 = Pm -2*△X;
否则要绘制的点为(Xm+单位步进,Ym+单位步进)
Pm+1 = Pm+2*△Y-2*△X;
10. 重复执行第9步△Y-1次;
算法实现步骤二:
在算法实现之前,由上述的分析,则需要考虑的问题如下:
(1)因为BresenHam算法不考虑斜率,只需要考虑:选择X或者Y作为步进坐标轴,通过|delatX| 与|deltY|的比较获得;
即,如果|delatX| >= |deltY|,则选择X轴作步进坐标轴,反之,则选择Y作为坐标轴;
(2)步进轴的递进方向问题: deltY = endY - startY; deltX = endX - startY;通过比较 deltY,与deltX的符号获取;
即,如果endX >= startX , 则 X作为步进坐标轴步进为 +1,否则为 -1;
同理: endY >= startY , 则Y作为步进坐标轴步进为: +1, 否则为-1;
(3)因为不考虑斜率是否大于1,所以,我们选择“deltX”与deltY之间最大的作为步进边,即所在的坐标轴作为步进坐标轴;
即,在程序中,将变化最大的作为步进坐标轴,同时,要添加标记isInterchange,如果变化设置为true,然后在考虑Ym+1 的步进坐标的变化,即Xm+1的取舍Xm 或者Xm +/- 1;
(4)以下的程序实现,是以前面介绍的算法推导为基础,需要注意的是,因为此实现算法的步进迭代过程,与步进坐标轴是分开的,所以:如果下一个坐标的“不是步进坐标轴”的坐标轴变量只需要同时在绘制点时之前进行修改,而在修改步进坐标轴变量是不需要绘制“点”。
参考:
前面的博客:http://www.cnblogs.com/icmzn/p/5043365.html
(转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/icmzn/p/5043436.html)
晚上的东西不能轻易相信,之前从网上download下一个程序,尼玛,程序是错误的,花了整个一个上午来修改这个程序,所以对待网上的东西不要轻易相信,要有批判的思维。
下面是我亲自调试通过后的程序:
(1)考虑了步进坐标轴的选取问题,以及其他问题。
1 void CCGProjectWorkView::bresenHam_Line(const int startPos[], const int endPos[], const float lineColor[]) 2 { 3 glPushMatrix(); 4 //绘制直线 5 float x, y, deltX, deltY, jugeFacor, temp; 6 //BresenMan算法实现 7 //起始点 8 x = startPos[0]; 9 y = startPos[1]; 10 //x或y方向的delt值 11 deltX = abs(endPos[0] - startPos[0]); 12 deltY = abs(endPos[1] - startPos[1]); 13 int sX, sY;//判定是否步进的方向 14 bool isInterchange = false;//斜率问题,xy是否需要交换绘制 15 if ((endPos[0] - startPos[0]) >= 0)//判定x方向的前后, 16 sX = 1; 17 else 18 sX = -1;//X反向递进 19 if ((endPos[1] - startPos[1]) >= 0) 20 sY = 1; 21 else 22 sY = -1;//Y反向递进 23 //根据斜率处理,deltX始终保持最大的数据 24 if (deltY > deltX) 25 { 26 temp = deltX; 27 deltX = deltY; 28 deltY = temp; 29 isInterchange = true; 30 } 31 //判定是Dupper - Dbotton ,所以符号 JugePactor < 0 ,取右上,> 0, 取右边,相对来说 32 jugeFacor = deltX - 2*deltY;//判定项,决定下一个坐标的取值问题 33 glColor3f(lineColor[0], lineColor[1], lineColor[2]); 34 glBegin(GL_POINTS); 35 glVertex3f(x, y, 0);//在xoy平面绘制 36 for (int i= 0; i < deltX; i++) 37 { 38 if (jugeFacor < 0)//只能取top,且符合左下闭合原则,即=0时,取下面位置 39 {//取右上位置(相对而言) 40 x += sX; 41 y += sY; 42 glVertex3f(x, y, 0);//绘制此点 43 jugeFacor = jugeFacor + 2*deltX - 2*deltY; 44 } 45 else 46 {//取botton, 取右边位置(相对而言),则只需要修改“步进”坐标轴变量 47 if (isInterchange)//xy斜率需要处理化,以y为单位步进方向 48 y += sY; 49 else 50 x += sX; 51 glVertex3f(x, y, 0);//绘制此点 52 jugeFacor = jugeFacor - 2*deltY; 53 54 } 55 if (i == deltX-1 ) 56 { 57 int stop = 0; 58 } 59 } 60 glEnd(); 61 glPopMatrix(); 62 }