C++ 中点线生成算法
一条线连接两点。它是图形的基本元素。要绘制一条线,您需要两点,您可以在屏幕上这两点之间绘制一条线,在图形方面,我们将这些点称为像素,每个像素都与整数坐标相关联。我们以 (x1, y1) 和 (x2, y2) 的形式给出整数坐标,其中 x1 < x2 且 y1 < y2。任务是使用中点线生成算法计算点 1 即 (x1, y1) 和点 2 即 (x2, y2) 之间的所有中点。
有三种不同的算法用于在屏幕上执行线生成,它们是:
DDA 算法
Bresenham 线生成算法
中点算法
中点算法
使用中点线算法绘制线条的步骤:
使用当前定位点计算中点,即东点 (Xp+1, Yp) 和东北点 (Xp+1, Yp+1) 是中点 (Xp+1, Yp+1/2)。
现在,中点将决定屏幕上下一个坐标的位置,即:
如果中点在直线上方,则下一个坐标将在东侧。
如果中点在直线下方,则下一个坐标将在东北侧。
让我们看看这种情况的各种输入输出场景:
输入 - int x_1 = 3, int y_1 = 3, int x_2 = 10, int y_2 = 8
输出 - 线生成算法的中点是:3,3 4,4 5,5 6,5 7,6 8,7 9,7 10,8
说明 - 我们给出的坐标为 x_1 = 3, x_2 = 10, y_1 = 3, y_2 = 8。因此,步骤首先是计算 dx = x_2 - x_1 为 10 - 3 = 7,dy 为 y_2 - y_1 为 8 - 3 = 5,然后检查 dy 是否小于 dx。现在计算 d 为 5 - (7 / 2) = 2。第一个点将是 x_1 和 y_1。打印它们。现在,当 x_1 < x_2 时,继续将 x_1 增加 1,并检查 d 是否小于 0,如果是,则将 d 设置为 d + dy,否则,将 d 设置为 d + (dy - dx) 并将 x_2 增加 1。
输入 - int x_1 = 2, int y_1 = 2, int x_2 = 3, int y_2 = 4
输出 - 线生成算法的中点是:2,2 3,3 3,4
说明 - 我们给出的坐标为 x_1 = 2, x_2 = 2, y_1 = 3, y_2 = 4。因此,通过应用中点线生成算法,我们将计算所有中点像素作为输出。
下面程序中使用的方法如下:
将整数点作为输入 int x_1, int y_1, int x_2, int y_2。调用函数 Mid_Point(x_1, y_1, x_2, y_2) 来生成直线。
在函数 Mid_Point(x_1, y_1, x_2, y_2) 内部
计算 dx 为 x_2 - x_1,dy 为 y_2 - y_1
检查 IF dy 小于或等于 dx,则将 d 设置为 dy - (dx / 2),并将 first_pt 设置为 x_1,并将 second_pt 设置为 y_1
打印 first_pt 和 second_pt。
启动 while first_pt 小于 x_2,然后将 first_pt 加 1,并检查 IF d 小于 0,则将 d 设置为 d + dy,否则,将 d 设置为 d + (dy - dx) 并将 second_pt 加 1。打印 first_pt 和 second_pt。
否则,如果 dx 小于 dy,则将 d 设置为 dx - (dy/2),并将 first_pt 设置为 x_1,并将 second_pt 设置为 y_1 并打印 first_pt 和 second_pt。
启动 WHILE second_pt 小于 y_2。在 WHILE 内部,将 second_pt 加 1。检查 IF d 小于 0,则将 d 设置为 d + dx。否则,将 d 设置为 d + (dx - dy) 并将 first_pt 加 1。
打印 first_pt 和 second_pt。
示例
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; void Mid_Point(int x_1, int y_1, int x_2, int y_2){ int dx = x_2 - x_1; int dy = y_2 - y_1; if(dy <= dx){ int d = dy - (dx / 2); int first_pt = x_1; int second_pt = y_1; cout<< first_pt << "," << second_pt << "\n"; while(first_pt < x_2){ first_pt++; if(d < 0){ d = d + dy; } else{ d = d + (dy - dx); second_pt++; } cout << first_pt << "," << second_pt << "\n"; } } else if(dx < dy){ int d = dx - (dy/2); int first_pt = x_1; int second_pt = y_1; cout << first_pt << "," << second_pt << "\n"; while(second_pt < y_2){ second_pt++; if(d < 0){ d = d + dx; } else{ d += (dx - dy); first_pt++; } cout << first_pt << "," << second_pt << "\n"; } } } int main(){ int x_1 = 3; int y_1 = 3; int x_2 = 10; int y_2 = 8; cout<<"Mid-Points through Line Generation Algorithm are: "; Mid_Point(x_1, y_1, x_2, y_2); return 0; }
输出
如果我们运行以上代码,它将生成以下输出
Mid-Points through Line Generation Algorithm are: 3,3 4,4 5,5 6,5 7,6 8,7 9,7 10,8