计算机图形学头歌实训平台答案——CG1-v2.0-直线绘制

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 第1关：直线光栅化-DDA画线算法

任务描述

1.本关任务

(1)根据直线DDA算法补全line函数，其中直线斜率0<k<1； (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

(1)直线两端点坐标:(13, 20)和(180,140); (2)直线颜色为白色。

3.输出

程序运行结果为一条直线，具体结果如下图所示：

test

整体代码如下：

#include "tgaimage.h"

const TGAColor white = TGAColor(255, 255, 255, 255);
const TGAColor red = TGAColor(255, 0, 0, 255);

void line(int x0, int y0, int x1, int y1, TGAImage &image, TGAColor color)
{
    // Please add the code here
    /********** Begin ********/
    int x;
    float y, k;
    k = (float)(y1 - y0) / (float)(x1 - x0);
    y = y0;
    for (x = x0;x <= x1;x++)
    {
        image.set(x, int(y + 0.5f),color);
        y = y + k;
    }



    /********** End *********/
}

int main(int argc, char** argv)
{
	TGAImage image(640,480, TGAImage::RGB);
	line(13, 20, 180, 140, image, white);
	image.flip_vertically(); // i want to have the origin at the left bottom corner of the image
	image.write_tga_file("../img_step1/test.tga");

	return 0;
}

 为防止一些刘亦菲和吴彦祖们看不出来，那小Mo就把更加简洁的代码放到下面啦

（有木有很贴心，还不给小Mo点个关注鼓励一下🥰）

（begin和end之间的代码）：

代码段一：

   /********** Begin ********/

    int x;

    float y, k;

    k = (float)(y1 - y0) / (float)(x1 - x0);

    y = y0;

    for (x = x0;x <= x1;x++)

    {

        image.set(x, int(y + 0.5f),color);

        y = y + k;

    }

    /********** End *********/

第2关：直线光栅化-中点画线算法

任务描述

1.本关任务

(1)根据直线中点画线算法补全line函数，其中直线斜率0<k<1，并将main函数中的line函数参数补充完整; (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

(1)直线两端点坐标:(100, 100)和(520,300); (2)直线颜色为红色。

3.输出

程序运行结果为一条直线，具体结果如下图所示

test

整体代码如下：

#include "tgaimage.h"

const TGAColor white = TGAColor(255, 255, 255, 255);
const TGAColor red = TGAColor(255, 0, 0, 255);

void line(int x1, int y1, int xn, int yn, TGAImage &image, TGAColor color)
{
    // Please add the code here
    /********** Begin ********/
    int dx,dy,dt,db,d,x,y;
        dx = xn - x1;
        dy = yn - y1;
        d = dx - 2*dy;
        dt = 2*dx - 2*dy;
        db = -2*dy;
        x = x1;y = y1;
        image.set(x,y,color);
        while (x < xn)
        {
            if (d <= 0)
            {    x++;
                y++;
                d += dt;
                }
        else
        {
            x++;
            d += db;
        }
        image.set(x,y,color);
        }




    /********** End *********/
}

int main(int argc, char** argv)
{
	TGAImage image(640,480, TGAImage::RGB);
    // Please add the code here
    /********** Begin ********/
	line( 100, 100 , 520 , 300 , image, red );
    /********** End *********/
	image.flip_vertically(); // i want to have the origin at the left bottom corner of the image
	image.write_tga_file("../img_step4/test.tga");
	return 0;
}

按照小Mo惯例，还是把需要填写的代码段po出来喽~

代码段一：

 /********** Begin ********/

    int dx,dy,dt,db,d,x,y;

        dx = xn - x1;

        dy = yn - y1;

        d = dx - 2*dy;

        dt = 2*dx - 2*dy;

        db = -2*dy;

        x = x1;y = y1;

        image.set(x,y,color);

        while (x < xn)

        {

            if (d <= 0)

            {    x++;

                y++;

                d += dt;

                }

        else

        {

            x++;

            d += db;

        }

        image.set(x,y,color);

        }

    /********** End *********/

代码段二：

    /********** Begin ********/

    line( 100, 100 , 520 , 300 , image, red );

    /********** End *********/

 第3关：直线光栅化-Bresenham画线算法

任务描述：

1.本关任务

(1)根据直线Bresenham算法补全line函数，其中直线斜率0<k<1，并将main函数中的line函数参数补充完整; (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

(1)直线两端点坐标:(20, 20)和(180,140); (2)直线颜色为白色。

3.输出

程序运行结果为一条直线，具体结果如下图所示：

test

整体代码如下：

#include "tgaimage.h"

const TGAColor white = TGAColor(255, 255, 255, 255);
const TGAColor red = TGAColor(255, 0, 0, 255);

void line(int x0, int y0, int x1, int y1, TGAImage &image, TGAColor color)
{
    // Please add the code here
    /********** Begin ********/
    int dx = x1 - x0;
    int dy = y1 - y0;
    int y = y0;
    int d = -dx;
    for(int x = x0;x <=x1;x++)
    {
        image.set(x,y,color);
        d = d + 2*dy;
        if(d >= 0)
        {
            y++;
            d = d - 2*dx;
        }
    }


    /********** End *********/
}

int main(int argc, char** argv)
{
	TGAImage image(640,480, TGAImage::RGB);
    // Please add the code here
    /********** Begin ********/
	line( 20, 20 , 180 , 140 , image, white  );
    /********** End *********/
	image.flip_vertically(); // i want to have the origin at the left bottom corner of the image
	image.write_tga_file("../img_step2/test.tga");
	return 0;
}

同样，小Mo还是会把需要填写的代码段po出来哒~

代码段一：

    /********** Begin ********/

    int dx = x1 - x0;

    int dy = y1 - y0;

    int y = y0;

    int d = -dx;

    for(int x = x0;x <=x1;x++)

    {

        image.set(x,y,color);

        d = d + 2*dy;

        if(d >= 0)

        {

            y++;

            d = d - 2*dx;

        }

    }

    /********** End *********/

代码段二：

    /********** Begin ********/   

   line( 20, 20 , 180 , 140 , image, white  );

    /********** End **********/

第4关：直线光栅化-任意斜率的Bresenham画线算法

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

整体代码如下：

#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))
        {
            std::swap(x0,y0);
            std::swap(x1,y1);
            steep = true;
        }
        if (x0 > x1)
        {
            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);
            else
                image.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 image
	image.write_tga_file("../img_step3/test.tga");
	delete model;
	return 0;
}

同样，小Mo还是会把需要填写的代码段po出来哒~

代码段一：

    /********** Begin ********/

    bool steep = false;

        if (abs(x0 - x1) < abs(y0 - y1))

        {

            std::swap(x0,y0);

            std::swap(x1,y1);

            steep = true;

        }

        if (x0 > x1)

        {

            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);

            else

                image.set(x,y,color);

            d = d + 2*dy;

            if(d >= 0)

            {

                y += (y1 > y0 ? 1:-1);

                d = d - 2*dx;

            }

        }

    /********** End *********/

本图文内容来源于网友网络收集整理提供，作为学习参考使用，版权属于原作者。
THE END
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