头歌实践教学平台:CG1-v2.0-直线绘制

第4关:直线光栅化-任意斜率的Bresenham画线算法

一.任务描述

1.本关任务

(1)根据直线Bresenham算法补全line函数以绘制白色直线,其中直线斜率为任意情况。 (2)当直线方程恰好经过P(x,y)和T(x,y+1)的中点M时,统一选取直线上方的T点为显示的像素点。

2.输入

代码将自动输入一个OBJ三维人头模型,具体模型如下图:

test

3.输出

若编写的任意斜率的Bresenham画线算法代码正确,则程序会将模型转换为线条图片,具体结果如下图所示:

test

二.相关知识

1.绘制点函数

image.set(x, y, color)函数是绘制点的函数,参数包括x、y和color。参数x为绘制点的x坐标,参数y为绘制点的y坐标,参数color为绘制点的颜色。

2.Bresenham算法

Bresenham算法相关知识点,请参考教材与课件或有关资料。

三.操作说明

(1)按要求补全line函数; (2)点击窗口右下角"测评"按钮,等待测评结果,如果通过后可进行下一关任务。


开始你的任务吧,祝你成功!

四、实验代码

#include "tgaimage.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include "model.h"
#include "geometry.h"const TGAColor white = TGAColor(255, 255, 255, 255);
const TGAColor red = TGAColor(255, 0, 0, 255);
Model *model = NULL;
const int width = 800;
const int height = 800;void line(int x0, int y0, int x1, int y1, TGAImage& image, TGAColor color)
{// Please add the code here/********** Begin ********/bool steep = false;if (abs(x0 - x1) < abs(y0 - y1))//k>1情况,如果正确就做对称变换{std::swap(x0, y0);std::swap(x1, y1);steep = true;}if (x0 > x1)//如果x0大于x1,就交换坐标{std::swap(x0, x1);std::swap(y0, y1);}int dx = x1 - x0;int dy = abs(y1 - y0);int y = y0;int d = -dx;for (int x = x0; x <= x1; x++){if (steep)image.set(y, x, color);//k>1情况,如果正确就做对称变换,即x和y交换elseimage.set(x, y, color);d = d + 2 * dy;if (d >= 0){y += (y1 > y0 ? 1 : -1);d = d - 2 * dx;}}/********** End *********/
}int main(int argc, char** argv)
{model = new Model("african_head.obj");TGAImage image(width, height, TGAImage::RGB);for (int i = 0; i < model->nfaces(); i++) {std::vector<int> face = model->face(i);for (int j = 0; j < 3; j++) {Vec3f v0 = model->vert(face[j]);Vec3f v1 = model->vert(face[(j + 1) % 3]);int x0 = (v0.x + 1.)*width / 2.;int y0 = (v0.y + 1.)*height / 2.;int x1 = (v1.x + 1.)*width / 2.;int y1 = (v1.y + 1.)*height / 2.;line(x0, y0, x1, y1, image, white);}}image.flip_vertically(); // i want to have the origin at the left bottom corner of the imageimage.write_tga_file("../img_step3/test.tga");delete model;return 0;
}

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