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2024年5月7日发(作者:)
2。1。1 生成直线的DDA算法
数值微分法即DDA法(Digital Differential Analyzer),是一种基于直线的微分方程来生成直
线的方法.
一、直线DDA算法描述:
设(x
1
,y
1
)和(x
2
,y
2
)分别为所求直线的起点和终点坐标,由直线的微分方程得
= m =直线的斜率 (2-1)
可通过计算由x方向的增量
△
x引起y的改变来生成直线:
x
i+1
=x
i
+
△
x
y
i+1
=y
i
+
△
y=y
i
+
△
x
·
m
也可通过计算由y方向的增量
△
y引起x的改变来生成直线:
y
i+1
=y
i
+
△
y
x
i+1
=x
i
+
△
x=x
i
+
△
y/m
式(2-2)至(2-5)是递推的.
二、直线DDA算法思想:
(2-4)
(2-5)
(2-2)
(2-3)
选定x
2
-x
1
和y
2
-y
1
中较大者作为步进方向(假设x
2
-x
1
较大),取该方向上的增量为一个
象素单位(
△
x=1),然后利用式(2-1)计算另一个方向的增量(
△
y=
△
x
·
m=m)。通过递推公式(2
-2)至(2-5),把每次计算出的(x
i+1
,y
i+1
)经取整后送到显示器输出,则得到扫描转换后的直
线。
之所以取x
2
-x
1
和y
2
-y
1
中较大者作为步进方向,是考虑沿着线段分布的象素应均匀,这
在下图中可看出。
另外,算法实现中还应注意直线的生成方向,以决定
Δ
x及
Δ
y是取正值还是负值。
三、直线DDA算法实现:
1、已知直线的两端点坐标:(x1,y1),(x2,y2)
2、已知画线的颜色:color
3、计算两个方向的变化量:dx=x2-x1
dy=y2-y1
4、求出两个方向最大变化量的绝对值:
steps=max(|dx|,|dy|)
5、计算两个方向的增量(考虑了生成方向):
xin=dx/steps
yin=dy/steps
6、设置初始象素坐标:x=x1,y=y1
7、用循环实现直线的绘制:
for(i=1;i〈=steps;i++)
{ putpixel(x,y,color);/*在(x,y)处,以color色画点*/
x=x+xin;
y=y+yin;
}
五、直线DDA算法特点:
该算法简单,实现容易,但由于在循环中涉及实型数的运算,因此生成直线的速度较慢。
//@brief 浮点数转整数的宏
实现代码
#define FloatToInteger(fNum) ((fNum〉0)?static_cast〈int〉
(fNum+0.5):static_cast
/*!
* @brief DDA画线函数
*
* @param pDC [in]窗口DC
* @param BeginPt [in]直线起点
* @param EndPt [in]直线终点
* @param LineCor [in]直线颜色
* @return 无
*/
void CDrawMsg::DDA_DrawLine(CDC *pDC,CPoint &BeginPt,CPoint &EndPt,
COLORREF LineCor)
{
long YDis = (EndPt。y — BeginPt.y);
long XDis = (EndPt。x—BeginPt.x);
long MaxStep = max(abs(XDis),abs(YDis)); // 步进的步数
float fXUnitLen = 1.0f; // X方向的单位步进
float fYUnitLen = 1。0f; // Y方向的单位步进
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