文档介绍：腹面祭痹全挠***书殿毙丸辜从攀至誊众淄辛寐穿恩章庚驼阮陋惶辈***腺呛基本图形生成算法-直线圆弧基本图形生成算法-直线圆弧
通常认为,基本二维图形包括点、直线、圆、椭圆、多边形域和字符串等。复杂曲线及各种复杂图形均可由直线段和圆弧来拟合,因此研究直线和圆弧的生成算法是二维图形生成技术的基础。
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在光栅显示器生成一个对象,实质上是往帧缓冲区的相应单元中写入数据;如画一条直线,实质上是发现最佳逼近直线的像素序列、并填入相应颜色的过程,这个过程称为直线的光栅化,或者称为直线的扫描转换。
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“发现最佳逼近直线的像素序列”就是发现直线生成的算法。不同的算法有不同的效率,但各种算法的核心都是围绕着判别和生成x、y增量的过程和方法(走笔规则)展开研究的。
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通常从以下四方面评价直线扫描转换算法的质量:
一、显示像素点应尽量靠近理想直线,直线要直,走样小;
二、直线端点准确,且绘制无定向性,即以哪一个端点为绘制起点得到的线段应重合;
三、直线的亮度和色泽要均匀,避免造成视觉上一段亮一段暗的感觉。这通过所绘制的像素点密度保持均匀来实现;
四、画线速度尽可能快,即算法效率要高。
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直线的扫描转换
常用的直线生成算法有逐点比较法、正负法、数值微分法和Bresenham算法等。
简介逐点比较法
详细介绍数值微分法和Bresenham算法。
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算法的判断规则——在绘图过程中,画笔每走一步,就要与理想图形进行比较,然后决定下一步的走向,用步步逼近的方法画出指定起止点间的直线段。
直线的扫描转换——逐点比较法
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走笔约定——以第一象限为例。当画笔(光标当前位置)位于理想直线上方,则横向走笔,即画笔沿x方向移动一个单位;当画笔位于理想直线下方时,则纵向走笔,即画笔沿y方向移动一个单位。
直线的扫描转换——逐点比较法
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要确定画线时光标移动的方向,必须要知道当前光标点与理想直线的位置关系。位置关系通过坐标的偏差来决定。
以第一象限为例分析逐点比较法的偏差计算过程。
直线的扫描转换——逐点比较法
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设要绘制的直线为OA(即理想直线),当前点为M,当前点与理想直线的相对位置(即点M在OA的上方或下方)用偏差值的正负来判断。的计算公式为:
直线的扫描转换——逐点比较法
tan函数在是单调递增函数,因此的正负体现b 和a 的大小。
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