Мне было поручено реализовать версию алгоритма сканирования строки для задания. Эта программа работает путем считывания списка вершин и цветов из текстового файла. Из очереди извлекаются по три вершины и три цвета, затем рисуются края треугольника. Пока моя программа делает это почти идеально. Перед этим нам было поручено рисовать прямоугольники, и сразу после выполнения тестов стало ясно, что программе необходимо перевернуть координаты y, чтобы изображение было нарисовано правильно.
Вот в чем проблема. здесь, но я заметил что мне придется изменить их, чтобы учесть тот факт, что изображение переворачивается. В сетке компьютерной графики более высокие значения y находятся внизу. При организации трех вершин данного треугольника обычно нужно обозначить вершину с наименьшим значением y как верхнюю, а вершину с наибольшим значением y как низ. Я перевернул это, чтобы учесть переворот изображения.
Что бы я ни делал, я не могу правильно заполнить изображение. Он будет работать с этими функциями как есть, пока я не переворачиваю значения y, когда отрисовываются отдельные пиксели, а вершины сортируются ожидаемым образом, где более низкие значения y направлены вверх. Однако получившееся изображение переворачивается по вертикали.
Следующие функции представляют собой практически всю программу, за исключением функции рисования линий, которая, как мне кажется, не нуждается в каких-либо исправлениях.
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;
}
}
Чтобы обеспечить некоторую перспективу, это результирующее изображение, когда ничего не заполнено: https://imgur.com/a/VOpWJ
Это происходит, когда выполняется только fillFlatBottom: https://imgur.com/a/nexR9
Это происходит, когда выполняется только fillFlatTop: https://imgur.com/a/flRCK
Что именно я делаю не так? Очевидно, что линейный алгоритм не вызывает этой проблемы. Я либо неправильно вычисляю точку напротив средней точки (это vNew), либо я как-то испортил алгоритмы заливки.