1.3.4.1. Получение координат точек прямой

1.3.4.1. Получение координат точек прямой

Рисование нестандартных линий выполняется следующим образом: вычисляются координаты всех пикселов, составляющих данную прямую, а потом каждый из них (а при необходимости — и какая-либо его окрестность) раскрашиваются нужным цветом. Следовательно, возникает вопрос об определении координат пикселов.

Существует ряд алгоритмов вычисления этих координат. Наиболее известный из них — алгоритм Брезенхэма (Bresengham), который заключается в равномерном разбрасывании "ступенек" разной длины вдоль линии. В Windows используется алгоритм GIQ (Grid Intersection Quantization). Каждый пиксел окружается воображаемым ромбом из четырех пикселов. Если прямая имеет общие точки с этим ромбом, то пиксел рисуется.

Самостоятельно реализовывать один из таких алгоритмов нет необходимости — в Windows существует функция LineDDA, которая возвращает вызвавшей ее программе координаты линии. Эта функция в качестве параметра принимает координаты начала и конца линии, а также указатель на функцию, которой будут передаваться координаты пикселов. Данная функция должна быть реализована в программе. За время выполнения LineDDA эта функция будет вызвана столько раз, сколько пикселов содержит линия (как обычно в Windows, последний пиксел не считается принадлежащим прямой). Каждый раз при вызове ей будут передаваться координаты очередного пиксела, причем пикселы будут упорядочены от начала к концу прямой.

В примере Lines (рис. 1.15) с помощью LineDDA рисуется пять различных типов линий. Рассмотрим на примере самого сложного из реализуемых программой типов линии ("Зеленая елочка"), как это делается (листинг 1.58).

Рис. 1.15. Окно программы Lines

Листинг 1.58. Рисование линии сложного стиля

// константы для типа "Зеленая елочка"

const

 // Угол отклонения "иголки" от направления линии

 FirNeedleAngle = 30;

 //Длина иголки

 FirNeedleLength = 8;

var

 Counter: Integer; // Счетчик точек линии

 // Вспомогательные переменные для построения "елочки"

 DX1, DY1, DX2, DY2: Integer;

// Линия в виде "елочки"

procedure LineDrawFir(X, Y: Integer; Canvas: TCanvas); stdcall;

begin

 with Canvas do case Counter mod 10 of

0: begin

MoveTo(X, Y);

 LineTo(X + DX1, Y + DY1);

 end;

5:

 begin

MoveTo(X, Y);

 LineTo(X + DX2, Y + DY2);

 end;

 end;

 Inc(Counter);

end;

procedure TLinesForm.Line(X1, Y1, X2, Y2: Integer);

var

 Angle: Extended;

begin

 case RGroupLine.ItemIndex of

 …

4:

 begin

 Counter:= 0;

 Angle:= ArcTan2(Y2 — Y1, X2 — X1);

 DX1:= Round(FirNeedleLength *

 Cos(Angle + Pi / 180 * FirNeedleAngle));

DY1:= Round(FirNeedleLength *

 Sin(Angle + Pi / 180 * FirNeedleAngle));

DX2:= Round(FirNeedleLength *

 Cos(Angle — Pi / 180 * FirNeedleAngle));

DY2:= Round(FirNeedleLength *

 Sin(Angle — Pi / 180 * FirNeedleAngle));

 LineDDA(X1, Y1, X2, Y2, @LineDrawFir, Integer(Canvas));

end;

 end;

end;

Каждая "иголка" — это линия длиной FirNeedleLength пикселов, отклоняющаяся от направления прямой на угол FirNeedleAngle градусов. "Иголки" отклоняются попеременно то в одну, то в другую сторону от прямой. В процедуре Line сначала рассчитываются смещения координат конца "иголки" относительно начала и результаты помещаются в глобальные переменные DX1, DY1, DX2, DY2. Переменная Counter служит для определения номера точки. Перед вызовом LineDDA она инициализируется нулем. Затем вызывается функция LineDDA, в качестве одного из параметров которой передается указатель на функцию обратного вызова LineDrawFir. В результате этого функция LineDrawFir будет вызвана последовательно для каждого из пикселов, составляющих линию, начиная с (X1, Y1). LineDrawFir ведет подсчет пикселов, каждый раз увеличивая Counter на единицу. Если остаток от деления номера точки на 10 равен 0, рисуется "иголка", отклоняющаяся в положительном направлении, если 5 — в отрицательном. В остальных случаях не рисуется ничего. Так получается "елочка".