我的任务是为分配实施扫描线算法的版本。该程序通过读取文本文件中的顶点和颜色列表来工作。一次从队列中弹出三个顶点和三种颜色,然后绘制三角形的边。到目前为止,我的程序非常完美。在执行此操作之前,我们的任务是绘制矩形,在运行测试后,程序需要翻转y坐标才能正确绘制图像。
存在问题。我找到了扫描线三角形填充函数here的一些算法,但我注意到我必须修改它们才能解释图像被翻转的事实。在计算机图形网格中,较高的y值朝向底部。当组织给定三角形的三个顶点时,通常要做的是将具有最低y值的顶点指定为顶部,将具有最高y值的顶点指定为底部。为了说明图像的翻转,我把它倒了。
无论我做什么,我都无法正确填写图像。它可以按原样使用这些函数,只要在绘制单个像素时不翻转y值并且顶点以预期的方式排序,其中较低的y值朝向顶部。但是,生成的图像会垂直翻转。
以下功能几乎就是整个程序,除了我认为不需要任何修正的线条图。
void FrameBuffer::drawTriangle(const Vertex& v0, const Vertex& v1, const Vertex& v2, const Color& c0, const Color& c1, const Color& c2, Functional status) {
//Start by organizing vertices from top to botttom (need to rearrange colors as well)
Vertex vTop, vMid, vLow;
Color cTop, cMid, cLow;
vTop = v0; cTop = c0;
if (v1[Y] > vTop[Y]) {
vMid = vTop; cMid = cTop;
vTop = v1; cTop = c1;
}
else {
vMid = v1; cMid = c1;
}
if (v2[Y] > vTop[Y]) {
vLow = vMid; cLow = cMid;
vMid = vTop; cMid = cTop;
vTop = v2; cTop = c2;
}
else if (v2[Y] > vMid[Y]) {
vLow = vMid; cLow = cMid;
vMid = v2; cMid = c2;
}
else {
vLow = v2; cLow = c2;
}
//Draw the edges of the triangle
drawLine(vTop, vMid, cTop, cMid, status);
drawLine(vTop, vLow, cTop, cLow, status);
drawLine(vMid, vLow, cMid, cLow, status);
//Fill the triangle; first case is flat bottom
if (vMid[Y] == vLow[Y]) {
fillFlatBottom(vTop, vMid, vLow, status);
}
//Second case is flat top
else if (vTop[Y] == vMid[Y]) {
fillFlatTop(vTop, vMid, vLow, status);
}
//General case; triangle can be split into flat bottom above a flat top
else {
Vertex vNew; //This represents the point on the triangle across from the "midpoint"
vNew[Y] = vMid[Y];
vNew[X] = vTop[X] + ((vMid[Y] - vTop[Y]) / (vLow[Y] - vTop[Y])) * (vLow[X] - vTop[X]);
vNew[Z] = (vLow[Z] * (vNew[X] - vTop[X]) * (vNew[Y] - vMid[Y]) + vTop[Z] * (vNew[X] - vMid[X]) * (vNew[Y] - vLow[Y]) + vMid[Z] * (vNew[X] - vLow[X]) * (vNew[Y] - vTop[Y]) - vMid[Z] * (vNew[X] - vTop[X]) * (vNew[Y] - vLow[Y]) - vLow[Z] * (vNew[X] - vMid[X]) * (vNew[Y] - vTop[Y]) - vTop[Z] * (vNew[X] - vLow[X]) * (vNew[Y] - vMid[Y])) / ((vNew[X] - vTop[X]) * (vNew[Y] - vMid[Y]) + (vNew[X] - vMid[X]) * (vNew[Y] - vLow[Y]) + (vNew[X] - vLow[X]) * (vNew[Y] - vTop[Y]) - (vNew[X] - vTop[X]) * (vNew[Y] - vLow[Y]) - (vNew[X] - vMid[X]) * (vNew[Y] - vTop[Y]) - (vNew[X] - vLow[X]) * (vNew[Y] - vMid[Y]));
fillFlatBottom(vTop, vMid, vNew, status);
fillFlatTop(vMid, vNew, vLow, status);
}
}
//Draw from bottom up (something is happening here that causes errors)
void FrameBuffer::fillFlatTop(const Vertex& v0, const Vertex& v1, const Vertex& v2, Functional status) {
double xSlope1 = -(v2[X] - v0[X]) / (v2[Y] - v0[Y]);
double xSlope2 = -(v2[X] - v1[X]) / (v2[Y] - v1[Y]);
Vertex curV0 = v2;
Vertex curV1 = v2;
//v0 is the highest point with the highest y value and v2 is the lowest (for this case) with the lowest y value
while (curV0[Y] < v0[Y] && curV1[Y] < v0[Y]) {
Color curC0 = image.get(curV0[X], curV0[Y]);
Color curC1 = image.get(curV1[X], curV1[Y]);
drawLine(curV0, curV1, curC0, curC1, status);
curV0[Y] += 1; curV0[X] -= xSlope1;
curV1[Y] += 1; curV1[X] -= xSlope2;
}
}
//Draw from top down (something is happening here that causes errors)
void FrameBuffer::fillFlatBottom(const Vertex& v0, const Vertex& v1, const Vertex& v2, Functional status) {
double xSlope1 = -(v1[X] - v0[X]) / (v1[Y] - v0[Y]);
double xSlope2 = -(v2[X] - v0[X]) / (v2[Y] - v0[Y]);
Vertex curV0 = v0;
Vertex curV1 = v0;
//v0 is the highest point with the highest y value and v1 (for this case) is the lowest with the lowest y value
while (curV0[Y] >= v1[Y] && curV1[Y] >= v1[Y]) {
Color curC0 = image.get(curV0[X], curV0[Y]);
Color curC1 = image.get(curV1[X], curV1[Y]);
drawLine(curV0, curV1, curC0, curC1, status);
curV0[Y] -= 1; curV0[X] += xSlope1;
curV1[Y] -= 1; curV1[X] += xSlope2;
}
}
为了提供一些透视图,这是在没有填充任何内容时生成的图像:http://imgur.com/a/VOpWJ
仅在fillFlatBottom运行时发生这种情况:http://imgur.com/a/nexR9
仅在fillFlatTop运行时发生这种情况:http://imgur.com/a/flRCK
我究竟做错了什么?很明显,线算法不会导致这个问题。我不正确地计算了中点(即vNew)的点,或者我以某种方式弄乱了填充算法。
答案 0 :(得分:0)
现在让我们看看其中一个功能:fillFlatTop
。我们的想法是,两个点CurV0
和curV1
沿着三角形的两边从最底部的顶点v2
移动到顶部顶点v0
和{分别为{1}}。
让我们检查:
对于v1
,当curV0
从y
变为v2
时,v0
更改为y
。但是,您希望v0.y - v2.y
更改为x
,因此对于v0.x - v2.x
中的每次1
更改,您希望y
对于(v0.x - v2.x) / (v0.y - v2.y)
,与上述相同,但将curV1
替换为0
s。
如果你查看你的代码,斜率是正确的(有一个双阴性,但它的结果是正确的。)
现在,让我们看一下1
。与上面相同:
对于fillFlatBottom
从curV0
移至v0
,v1
中的更改y
对应于v1.y - v0.y
更改{ {1}},因此v1.x - v0.x
中x
的每次1
更改都希望y
更改x
。
对于(v1.x - v0.x) / (v1.y - v0.y)
,与上述相同,使用curV1
而不是2
s
将此与您的代码进行比较,似乎您所拥有的斜率具有错误的符号,或者如果您希望使用与1
相同的约定,则应保持斜率不变,但更改递增(fillFlatTop
)再次递减(x += ...
),得到双阴性: - )
答案 1 :(得分:0)
这是我用于绘制实心三角形的代码。它基于此页面上描述的算法:Triangle Fillers 。代码是基于模板的类的一部分,它使用std库和一些图像容器,但您可以轻松修改代码以满足您的需求:
struct spFPoint
{
float x;
float y;
};
//-----------------------
// draw triangle filled
//-----------------------
template <class T>
static void TriangleFilled(spImage<T> *img, T val, int x1, int y1, int x2, int y2, int x3, int y3)
{
// this piece of code is used only for sorting
spFPoint pt;
pt.x = x1;
pt.y = y1;
vector <spFPoint> triangle;
triangle.push_back(pt);
pt.x = x2;
pt.y = y2;
triangle.push_back(pt);
pt.x = x3;
pt.y = y3;
triangle.push_back(pt);
stable_sort(triangle.begin(), triangle.end(), yAscFPoint);
// here comes the actual algorithm
spFPoint A, B, C;
float dx1, dx2, sx1, sx2, y;
A = triangle[0];
B = triangle[1];
C = triangle[2];
B.y-A.y > 0 ? dx1 = (B.x-A.x)/(B.y-A.y) : dx1=0;
C.y-A.y > 0 ? dx2 = (C.x-A.x)/(C.y-A.y) : dx2=0;
sx1 = sx2 = A.x;
y = A.y;
// upper half
for (; y <= B.y; y++, sx1+=dx1, sx2+=dx2)
ScanLine(img, val, y, sx1, sx2); // or your function for drawing horizontal line
// lower half
C.y-B.y > 0 ? dx1 = (C.x-B.x)/(C.y-B.y) : dx1=0;
sx1 = B.x;
y = B.y;
for (; y <= C.y; y++, sx1+=dx1, sx2+=dx2)
ScanLine(img, val, y, sx1, sx2); // or your function for drawing horizontal line
}
//----------------------
// draw scanline (single color)
//----------------------
template <class T>
static void ScanLine(spImage<T> *img, T val, int y, int x1, int x2)
{
if (y < 0 || y > img->Height()-1) return;
if ((x1 < 0 && x2 < 0) || (x1 > img->Width()-1 && x2 > img->Width()-1 )) return;
if (x1 > x2) // swap coordinates
{
x1 = x1^x2;
x2 = x1^x2;
x1 = x1^x2;
}
if (x1 < 0) x1 = 0;
if (x2 > img->Width()-1) x2 = img->Width()-1;
for (int j = x1; j <= x2; j++)
img->Pixel(y, j) = val; // draw point
}
//----------------------
// sorting function
//----------------------
inline static bool yAscFPoint(spFPoint lhs, spFPoint rhs) { return lhs.y < rhs.y;}
如果您的图像或绘图画布是颠倒的,则在调用TriangleFilled函数之前,反转y坐标。在函数调用之前更容易,然后在函数内部:
y1 = img->Height()-1 - y1;
y2 = img->Height()-1 - y2;
y3 = img->Height()-1 - y3;
但是,根据作业的性质
该程序通过读取a中的顶点和颜色列表来工作 文本文件。
似乎你需要执行Gouraud填充/着色,这是一段更长的代码。