直线的dda算法

  就是最普通的dda算法，没有任何拓展：

void drawLine_dda_float(int x0,int y0,int x1,int y1){
    //1000*100次，66ms
    int x0_x1=x1-x0;
    int y0_y1=y1-y0;
    if((x0_x1>0?x0_x1:-x0_x1)>(y0_y1>0?y0_y1:-y0_y1)){
        //直线趋于水平，故沿x轴逐点描画
        //保证x0_x1指向x轴正方向
        if(x0_x1<0){
            int temp=x0;
            x0=x1;
            x1=temp;
            temp=y0;
            y0=y1;
            y1=temp;
        }
        float k=(float)y0_y1/(float)x0_x1;//BUG：x0=x1时会dive-error，但y0=y1是可以的，此时k=0,一条横线。
        float y=y0;
        for(int x=x0;x<=x1;x++){
            *(pt_memBuffer+(x<<2)+(int)(y+0.5)*5504)=0xff;//性能瓶颈在这儿
            y+=k;
        }
    }
    else{
        //直线趋于竖直，故沿y轴逐点描画
        //确保y0_y1沿y正方向
        if(y0_y1<0){
            int temp=x0;
            x0=x1;
            x1=temp;
            temp=y0;
            y0=y1;
            y1=temp;
        }
        float dxdy=(float)x0_x1/(float)y0_y1;//BUG：y0=y1时dive-error，但x0=x1是允许的，此时dxdy=0，一条竖线
        float x=x0;
        for(int y=y0;y<=y1;y++){
            *(pt_memBuffer+((int)(x+0.5)<<2)+y*5504)=0xff;//pt_memBuffer是全局变量，这个直线算法只是绘制环境里的函数。
            x+=dxdy;
        }
    }
}

  我测过int->float的开销，大概5千万次耗时40ms（很粗略），上面代码for循环中的（int）转换是算法瓶颈，真正说浮点数的运算速度已经与整型差不太多了。

  下面用定点数来替代浮点数，这样fixed->int只是移位操作，快的多。代码里用到的定点数是16.16格式，具体的宏贴在文章末尾。

void drawLine_dda_fixed(int x0,int y0,int x1,int y1){
    int x0_x1=x1-x0;
    int y0_y1=y1-y0;
    if((x0_x1>0?x0_x1:-x0_x1)>(y0_y1>0?y0_y1:-y0_y1)){
        //直线趋于水平，故沿x轴逐点描画
        //保证x0_x1指向x轴正方向
        if(x0_x1<0){
            int temp=x0;
            x0=x1;
            x1=temp;
            temp=y0;
            y0=y1;
            y1=temp;
        }
        fixed k=(INT_TO_FIXED(y1)-INT_TO_FIXED(y0))/(x1-x0);//使用定点数来代替浮点数，是为了在下面的for循环里避开类型转换
        fixed y=INT_TO_FIXED(y0);
        for(int x=x0;x<=x1;x++){
                        //32678就相当于定点数0.5
            *(pt_memBuffer+(x<<2)+(FIXED_TO_INT(y+32768)*5504))=0xff;
            y+=k;
        }
    }
    else{
        //直线趋于竖直，故沿y轴逐点描画
        //确保y0_y1沿y正方向
        if(y0_y1<0){
            int temp=x0;
            x0=x1;
            x1=temp;
            temp=y0;
            y0=y1;
            y1=temp;
        }
        fixed dxdy=(INT_TO_FIXED(x1)-INT_TO_FIXED(x0))/(y1-y0);//使用顶点数来代替浮点数，是为了在下面的for循环里避开类型转换
        fixed x=INT_TO_FIXED(x0);
        for(int y=y0;y<=y1;y++){
            *(pt_memBuffer+(FIXED_TO_INT(x+32768)<<2)+y*5504)=0xff;
            x+=dxdy;
        }
    }
}

  同样是执行1000*100次，耗时33ms。看来类型转换确实很贵。

  我想类型转换开销才是浮点数不适合直线算法的原因。

#define INT_TO_FIXED(x) (x<<16)
//just ignore 0~15bit when convert FIXED to INT
#define FIXED_TO_INT(x) (x>>16)
//
#define FIXED_PLUS_INT(x_f,x_i) (x_f+(x_i<<16))
#define FIXED_SUB_INT(x_f,x_i) (x_f-(x_i<<16))
//avoid using mult,be careful of large-mult's causing overflowing,and be aware of precision-lost
#define FIXED_MULT_FIXED(x1_f,x2_f) ((x1_f>>8)*(x2_f>>8))
//divide 懒得去想了,似乎很麻烦，除数的位数似乎不能为16位
#endif