计算机图形学06:中点Bresenham画圆(并填充边界,例如:边界用红色,内部用绿色填充)

计算机图形学06:中点Bresenham画圆(并填充边界,例如:边界用红色,内部用绿色填充)

作者:非妃是公主 专栏:《计算机图形学》 博客地址:https://blog.csdn.net/myf_666 个性签:顺境不惰,逆境不馁,以心制境,万事可成。——曾国藩

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专栏推荐专栏系列文章序一、算法原理二、OpenGL代码实现三、圆的内部填充四、效果展示the end……

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100

x

=

y

2

100x = y^2

100x=y2计算机图形学08——中点BH绘制抛物线二维观察之点的裁剪计算机图形学09——二维观察之点裁剪二维观察之线的裁剪计算机图形学10——二维观察之线裁剪二维观察之多边形的裁剪计算机图形学11——二维观察之多边形裁剪二维图形的几何变换计算机图形学12——二维图形几何变换三维图形的几何变换计算机图形学13——三维图形几何变换三维图形的投影变换计算机图形学14——三维图形投影变换

计算机图形学(英语:computer graphics,缩写为CG)是研究计算机在硬件和软件的帮助下创建计算机图形的科学学科,是计算机科学的一个分支领域,主要关注数字合成与操作视觉的图形内容。虽然这个词通常被认为是指三维图形,事实上同时包括了二维图形以及影像处理。

一、算法原理

主要思路为:将圆分为8个部分,通过堆成就可以得到各个部分的坐标,这样我们只需要绘制圆的

1

8

\frac{1}{8}

81​ ,就可以实现对整个圆的绘制,如下:

由于,d中存在一个1.25这个小数,不利于硬件进行计算,故将模型进行优化,如下:

整体算法步骤如下:

二、OpenGL代码实现

OpenGL代码实现如下:

// 中点Bh算法绘制圆

void MidBhcircle(int r) {

int x = 0, y = r, d = 1 - r;

glBegin(GL_POINTS);

while (x <= y) {

glVertex2i(x, y); glVertex2i(y, x); // 八分画圆

glVertex2i(-y, x); glVertex2i(-x, y);

glVertex2i(-x, -y); glVertex2i(-y, -x);

glVertex2i(y, -x); glVertex2i(x, -y);

if (d < 0) // 根据d的值更新下一个点的坐标

d += 2 * x + 3;

else { // d<0时要y--,即点在圆的内部

d += 2 * (x - y) + 5;

y--;

}

x++; // x默认+1

}

glEnd();

}

三、圆的内部填充

主体思路:从原点向外扩充,利用一个队列作为数据结构,然后向外扩充(泛洪)。值得注意的是:

由于像素点的像素值是存储在显存中的,不好获取。所以我们采用一个vector数组进行存储,记录当前像素是否已经访问过。判断该点是否在圆内,是利用了一个isInRound函数进行判断的。

具体代码如下:

// 判断点pnt是否在以半径r做出的圆内

bool isInRound(Point& pnt, int r) {

double d = sqrt(pow(pnt.x, 2) + pow(pnt.y, 2));

if (d < r)

return true;

else

return false;

}

// 椭圆或圆的边界填充

void fillRound(int r) {

vector> con(3 * r, vector(3 * r, 0));

Point pnt = Point(0, 0);

queue que;

que.push(pnt);

con[r][r] = 1; // 用于记录当前像素点是否已经填充

glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); // 设置颜色为绿色进行填充

glBegin(GL_POINTS);

while (!que.empty()) { // 如果队列不为空,就继续填充

Point tmp = que.front(); // 填充队列种的第一个元素

que.pop();

Point tmp1 = Point(tmp.x + 1, tmp.y);

Point tmp2 = Point(tmp.x - 1, tmp.y);

Point tmp3 = Point(tmp.x, tmp.y + 1);

Point tmp4 = Point(tmp.x, tmp.y - 1);

if (isInRound(tmp1, r) && con[tmp1.x + r][tmp1.y + r] == 0) { // 如果在圆内,而且之前也没有访问过,那么加入到队列,并标记

que.push(tmp1);

con[tmp1.x + r][tmp1.y + r] = 1;

}

if (isInRound(tmp2, r) && con[tmp2.x + r][tmp2.y + r] == 0) {

que.push(tmp2);

con[tmp2.x + r][tmp2.y + r] = 1;

}

if (isInRound(tmp3, r) && con[tmp3.x + r][tmp3.y + r] == 0) {

que.push(tmp3);

con[tmp3.x + r][tmp3.y + r] = 1;

}

if (isInRound(tmp4, r) && con[tmp4.x + r][tmp4.y + r] == 0) {

que.push(tmp4);

con[tmp4.x + r][tmp4.y + r] = 1;

}

glVertex2i(tmp.x, tmp.y); // 用泛洪方式进行画点

}

glEnd();

}

四、效果展示

中点BH算法画圆效果如下:

内部用绿色填充后,绘制效果如下:

the end……

中点Bresenham画圆(并填充边界,例如:边界用红色,内部用蓝色填充)的内容到这里就要结束啦~~到此既是缘分,欢迎您的点赞、评论、收藏!关注我,不迷路,我们下期再见!!

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