画家算法与Z缓存算法的区别
时间: 2023-06-04 21:02:20 浏览: 62
画家算法和Z缓存算法是计算机图形学中用于消除隐藏面的两种算法。画家算法是一种面向对象的算法,先绘制离观察点最远的面,再绘制离观察点更近的面,以此类推,最后绘制最靠近观察者的面。而Z缓存算法是一种基于像素的算法,通过记录每个像素点的深度值,来决定哪些像素点需要被遮挡。因此,两种算法的本质区别在于消除隐藏面的顺序不同。
相关问题
画家算法完整代码opengl
以下是一个使用OpenGL实现画家算法的示例代码,主要实现了画线、画圆、椭圆、矩形和填充矩形等基本图形的绘制:
```c++
#include <GL/glut.h>
int width = 800, height = 600; // 窗口宽高
int x1, y1, x2, y2; // 两个点的坐标
int radius, x, y; // 圆的半径和圆心坐标
int a, b; // 椭圆的长短半轴
bool fillRect = false; // 是否填充矩形
void init() {
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
gluOrtho2D(0.0, (GLdouble) width, 0.0, (GLdouble) height);
}
void drawPixel(int x, int y) {
glBegin(GL_POINTS);
glVertex2i(x, y);
glEnd();
}
void drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2) {
int dx = x2 - x1, dy = y2 - y1;
int steps = abs(dx) > abs(dy) ? abs(dx) : abs(dy);
float xInc = dx / (float) steps, yInc = dy / (float) steps;
float x = x1, y = y1;
for (int i = 0; i <= steps; i++) {
drawPixel((int) x, (int) y);
x += xInc;
y += yInc;
}
}
void drawCircle(int radius, int x, int y) {
int d = 3 - 2 * radius;
int xc = 0, yc = radius;
while (xc <= yc) {
drawPixel(x + xc, y + yc);
drawPixel(x + xc, y - yc);
drawPixel(x - xc, y + yc);
drawPixel(x - xc, y - yc);
drawPixel(x + yc, y + xc);
drawPixel(x + yc, y - xc);
drawPixel(x - yc, y + xc);
drawPixel(x - yc, y - xc);
if (d < 0) {
d = d + 4 * xc + 6;
} else {
d = d + 4 * (xc - yc) + 10;
yc--;
}
xc++;
}
}
void drawEllipse(int a, int b, int x, int y) {
float d1 = b * b + a * a * (-b + 0.25);
float dx = 2 * b * b * x, dy = 2 * a * a * y;
float d2;
while (dx < dy) {
drawPixel(x, y);
drawPixel(-x, y);
drawPixel(x, -y);
drawPixel(-x, -y);
if (d1 < 0) {
x++;
dx += 2 * b * b;
d1 += dx + b * b;
} else {
x++;
y--;
dx += 2 * b * b;
dy -= 2 * a * a;
d1 += dx - dy + b * b;
}
}
d2 = b * b * (x + 0.5) * (x + 0.5) + a * a * (y - 1) * (y - 1) - a * a * b * b;
while (y >= 0) {
drawPixel(x, y);
drawPixel(-x, y);
drawPixel(x, -y);
drawPixel(-x, -y);
if (d2 > 0) {
y--;
dy -= 2 * a * a;
d2 += a * a - dy;
} else {
y--;
x++;
dx += 2 * b * b;
dy -= 2 * a * a;
d2 += dx - dy + a * a;
}
}
}
void drawRectangle(int x1, int y1, int x2, int y2) {
drawLine(x1, y1, x2, y1);
drawLine(x2, y1, x2, y2);
drawLine(x2, y2, x1, y2);
drawLine(x1, y2, x1, y1);
}
void fillRectangle(int x1, int y1, int x2, int y2) {
for (int i = x1; i <= x2; i++) {
for (int j = y1; j <= y2; j++) {
drawPixel(i, j);
}
}
}
void display() {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
if (fillRect) {
fillRectangle(x1, y1, x2, y2);
} else {
drawRectangle(x1, y1, x2, y2);
}
drawCircle(radius, x, y);
drawEllipse(a, b, x, y);
glFlush();
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {
switch (key) {
case 'r':
glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); // 红色
break;
case 'g':
glColor3f(0.0, 1.0, 0.0); // 绿色
break;
case 'b':
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0); // 蓝色
break;
case 'y':
glColor3f(1.0, 1.0, 0.0); // 黄色
break;
case 'm':
glColor3f(1.0, 0.0, 1.0); // 紫色
break;
case 'c':
glColor3f(0.0, 1.0, 1.0); // 青色
break;
case 'w':
glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); // 白色
break;
case 'f':
fillRect = !fillRect;
break;
case 27: // ESC键
exit(0);
break;
default:
break;
}
glutPostRedisplay();
}
void mouse(int button, int state, int x, int y) {
if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) {
x1 = x;
y1 = height - y;
} else if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_UP) {
x2 = x;
y2 = height - y;
glutPostRedisplay();
} else if (button == GLUT_RIGHT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) {
x = x;
y = height - y;
radius = 0;
} else if (button == GLUT_RIGHT_BUTTON && state == GLUT_UP) {
x = x;
y = height - y;
radius = (int) sqrt((x - x1) * (x - x1) + (y - y1) * (y - y1));
glutPostRedisplay();
} else if (button == GLUT_MIDDLE_BUTTON && state == GLUT_DOWN) {
x = x;
y = height - y;
a = abs(x - x1);
b = abs(y - y1);
} else if (button == GLUT_MIDDLE_BUTTON && state == GLUT_UP) {
x = x;
y = height - y;
a = abs(x - x1);
b = abs(y - y1);
glutPostRedisplay();
}
}
int main(int argc, char **argv) {
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize(width, height);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow("Painter's Algorithm");
init();
glutDisplayFunc(display);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutMouseFunc(mouse);
glutMainLoop();
return 0;
}
```
注意:以上代码仅供参考,实际应用时需要根据具体的需求进行修改和调整。
简述画家消隐算法的基本原理,并给出算法流程框图
### 回答1:
消隐算法是一种用于检测图像中隐藏信息的算法,它可以检测出图像中的暗信息和隐藏对象。消隐算法的基本原理是:使用统计特征检测图像中的暗信息和隐藏对象;检测到的暗信息和隐藏对象将被消除;最后,将消隐后的图像还原至原始图像。算法流程框图如下:1. 读取图像;
2. 对图像进行统计特征提取;
3. 检测图像中的暗信息和隐藏对象;
4. 消除暗信息和隐藏对象;
5. 将消隐后的图像还原至原始图像。
### 回答2:
画家消隐算法是计算机图形学中的一种光栅化算法,用于解决图形呈现时的遮挡问题。其基本原理是利用图形的深度信息来确定显示在屏幕上的图像。算法流程框图如下:
1. 首先,确定所有被绘制的物体的深度值。
2. 将所有物体按照深度值从远到近进行排序。
3. 从最近的物体开始,逐个遍历物体。
4. 对于每个物体,检测其和已绘制物体的深度关系。
5. 若当前物体在已绘制物体的前面(深度值小),则将其绘制到屏幕上。
6. 若当前物体在已绘制物体的后面(深度值大),则不绘制当前物体,继续处理下一个物体。
7. 按照上述流程,逐个绘制所有物体,直至所有物体都被绘制完成。
通过画家消隐算法,可以实现物体的遮挡效果,使得显示在屏幕上的图像更加真实和准确。该算法可以用于各种场景,如三维建模、虚拟现实等领域中的图形显示和渲染操作。
### 回答3:
画家消隐算法(Painter's algorithm),是一种用于解决三维场景中多个物体之间深度排序问题的算法。基本原理是根据物体的深度信息,按照距离视点远近的顺序进行绘制,从而保证远处物体覆盖近处物体。
算法流程如下:
1. 获取场景中各个物体的深度信息。
2. 根据物体的深度信息,将物体按照距离视点的远近进行排序。
3. 从最远处的物体开始,依次绘制每个物体。
4. 每绘制一个物体,将其深度值更新为一个较近的值,以确保其他物体能够正确覆盖它。
5. 继续绘制下一个物体,直到所有物体都被绘制完毕。
算法流程框图如下所示:
```
开始
获取物体深度信息
按照深度信息排序物体列表
循环遍历物体列表:
绘制当前物体
更新当前物体的深度值
结束
```
该算法的优点是简单易懂,容易实现,并且适用于一般场景。但它也存在一些问题,比如对于重叠物体的处理不够准确,可能会出现排序错误,导致最终结果不正确。因此,在实际应用中,画家消隐算法通常会与其他深度排序算法或渲染技术相结合,以提高渲染效果和质量。