ぬの部屋(仮)
nu-no-he-ya
  •  123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    26272829   
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728     
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28      
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
           
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    242526272829 
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    15161718192021
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30      
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    2627282930  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728     
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    252627282930 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    28293031   
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
     123456
    78910111213
    14151617181920
    21222324252627
    282930    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
    31      
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    27282930   
           
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    3031     
          1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    232425262728 
           
       1234
    567891011
    12131415161718
    19202122232425
    262728293031 
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    293031    
           
         12
    3456789
    10111213141516
    17181920212223
    24252627282930
           
      12345
    6789101112
    13141516171819
    20212223242526
    2728293031  
           
    1234567
    891011121314
    15161718192021
    22232425262728
    2930     
           
        123
    45678910
    11121314151617
    18192021222324
    25262728293031
           
  • 走査変換で塗りつぶされた三角形を描画

    三点を指定し、中が塗りつぶされた三角形を描く。以下、プログラムでは表示にブレゼンハムを使ってはいるが領域の塗りつぶしではないのでただの確認のために使っている。

    scanConversion.hpp

    #pragma once
    
    #include "NByteData.hpp"
    #include "Bresenham.hpp"
    #include "LineCross.hpp"
    
    template<typename PixelType>
    struct imagedata {
      int width;
      int height;
      PixelType* img;
    };
    
    
    //! @brief 水平な線分ともう一方の線分との交差判定を行う
    //! @param [out] cross 交差していた場合の座標(ピクセル単位)
    //! @param [in] scanL 水平な線分
    //! @param [in] L 線分
    bool isPixelHorizonalCross(
      Pointi* cross,
      const LineSegmenti& scanL,
      const LineSegmenti& L) {
    
      //三角形塗りつぶしようなので、scanLは必ずLの始点・終点よりも広い範囲をとる
      //そのため始点・終点のY座標が一致していたら交差しているのでtrueを返す
      if (scanL.s.y == L.s.y) {
        *cross = L.s;
        return true;
      }
      if (scanL.s.y == L.e.y) {
        *cross = L.e;
        return true;
      }
    
      return isCrossPixel(cross, scanL, L);
    
    }
    
    
    //! @brief 画素に色を設定
    //! @param [in,out] img 画像データ
    //! @param [in] P 書き込み先の座標
    template<typename PixelType>
    void Plot(
      imagedata<PixelType> *img,
      Pointi P) {
    
      PixelType Color{ 255,0,0 };
      img->img[P.y * img->width + P.x] = Color;
    
    }
    
    //! @brief 走査変換で頂点ABCからなる三角形を描画
    //! @param [in,out] img 画像データ
    //! @param [in] A 頂点1の座標
    //! @param [in] B 頂点2の座標
    //! @param [in] C 頂点3の座標
    template<typename PixelType>
    void scanConversion(
      imagedata<PixelType> *img,
      const Pointi A,
      const Pointi B,
      const Pointi C
    ) {
    
      //入力された頂点をY座標が小さい順にソート
      Pointi m[3]{ A,B,C };
      std::sort(
        std::begin(m), std::end(m),
        [](const auto& s, const auto& t) {
        return s.y < t.y;
      });
    
    
      //X座標の最大・最小より少し広い範囲
      const int xmin = std::min_element(
        std::begin(m), std::end(m),
        [](const auto& s, const auto& t) {return s.x < t.x; }
      )->x - 1;
      const int xmax = std::max_element(
        std::begin(m), std::end(m),
        [](const auto& s, const auto& t) {return s.x < t.x; }
      )->x + 1;
    
      /*
               0
             / |
           /   |
         /     |
        1      |
         \     |
          \    |
           \   |
            \  |
             \ |
               2
    
      ソートにより三角形の配列mはy座標順に並んでいる
    
    
      */
    
      // 走査線と 01,02
      for (int y = m[0].y; y < m[1].y; y++) {
        //上半分について処理
    
        LineSegmenti scan(
          Pointi(xmin, y),
          Pointi(xmax, y)
        );
    
        Pointi cross01;
        Pointi cross02;
    
        LineSegmenti L01(m[0], m[1]);
        LineSegmenti L02(m[0], m[2]);
    
        bool ab = isPixelHorizonalCross(&cross01, scan, L01);
        bool ac = isPixelHorizonalCross(&cross02, scan, L02);
    
        if (ab == true && ac == true) {
          int cxmin = (std::min)(cross01.x, cross02.x);
          int cxmax = (std::max)(cross01.x, cross02.x);
          for (int x = cxmin; x <= cxmax; x++) {
            Pointi P(x, y);
            Plot(img, P);
          }
        }
    
    
      }
      // 走査線と 12 , 01
      for (int y = m[1].y; y <= m[2].y; y++) {
        LineSegmenti scan(
          Pointi(xmin, y),
          Pointi(xmax, y)
        );
    
        Pointi cross12;
        Pointi cross02;
    
        LineSegmenti L12(m[1], m[2]);
        LineSegmenti L02(m[0], m[2]);
    
        bool bc = isPixelHorizonalCross(&cross12, scan, L12);
        bool ac = isPixelHorizonalCross(&cross02, scan, L02);
    
        if (bc == true && ac == true) {
          int cxmin = (std::min)(cross12.x, cross02.x);
          int cxmax = (std::max)(cross12.x, cross02.x);
          for (int x = cxmin; x <= cxmax; x++) {
            Pointi P(x, y);
            Plot(img, P);
          }
    
        }
      }
    
    }
    

    テストプログラム

    #pragma warning(disable:4996)
    
    #include <iostream>
    #include <vector>
    
    #include "scanConversion.hpp"
    
    void ppmP3_write(
      const char* const fname,
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* const p,
      const int vmax
    );
    
    using ucrgb = NByteData<3>;
    ucrgb Black = ucrgb{ 0,0,0 };
    ucrgb White = ucrgb{ 255,255,255 };
    ucrgb Red = ucrgb{ 255,0,0 };
    
    void test1(imagedata<ucrgb>& img,bool fill);
    void test2(imagedata<ucrgb>& img,bool fill);
    void test3(imagedata<ucrgb>& img,bool fill);
    void test4(imagedata<ucrgb>& img,bool fill);
    void test5(imagedata<ucrgb>& img,bool fill);
    void test6(imagedata<ucrgb>& img, bool fill);
    
    
    int main()
    {
    
      int width = 200;
      int height = 200;
      std::vector<ucrgb> image;
    
    
      image.resize(width*height, White);
    
      imagedata<ucrgb> imginfo;
      imginfo.width = width;
      imginfo.height = height;
      imginfo.img = &image[0];
    
      std::fill(image.begin(), image.end(), White);
      test1(imginfo,true);
    
      std::fill(image.begin(), image.end(), White);
      test2(imginfo, true);
    
      std::fill(image.begin(), image.end(), White);
      test3(imginfo, true);
    
      std::fill(image.begin(), image.end(), White);
      test4(imginfo, true);
    
      std::fill(image.begin(), image.end(), White);
      test5(imginfo, true);
    
      std::fill(image.begin(), image.end(), White);
      test6(imginfo, true);
    
    }
    //! @brief PPM(RGB各1byte,カラー,テキスト)を書き込む
    //! @param [in] fname ファイル名
    //! @param [in] width 画像の幅
    //! @param [in] height 画像の高さ
    //! @param [in] p 画像のメモリへのアドレス
    //! @param [in] vmax 全てのRGBの中の最大値。普通の画像なら255
    //! @details RGBRGBRGB....のメモリを渡すと、RGBテキストでファイル名fnameで書き込む
    void ppmP3_write(
      const char* const fname,
      const int width,
      const int height,
      const unsigned char* const p,
      const int vmax
    ) {
    
      FILE* fp = fopen(fname, "wb");
      fprintf(fp, "P3\n%d %d\n%d\n", width, height, vmax);
    
      size_t k = 0;
      for (size_t i = 0; i < (size_t)height; i++) {
        for (size_t j = 0; j < (size_t)width; j++) {
          fprintf(fp, "%d %d %d ",
            p[k * 3 + 0],
            p[k * 3 + 1],
            p[k * 3 + 2]
          );
          k++;
        }
        fprintf(fp, "\n");
      }
    
      fclose(fp);
    }
    
    
    
    
    void test1(imagedata<ucrgb>& imginfo, bool fill) {
      Pointi A{ 20,20 };
      Pointi B{ 20,120 };
      Pointi C{ 120,70 };
    
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, A.x, A.y, B.x, B.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, B.x, B.y, C.x, C.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, C.x, C.y, A.x, A.y, Black);
    
      if (fill) {
        scanConversion<ucrgb>(&imginfo, A, B, C);
      }
    
    
      ppmP3_write(R"(C:\test\t1.ppm)", imginfo.width, imginfo.height, imginfo.img->data(), 255);
    
    }
    
    void test2(imagedata<ucrgb>& imginfo, bool fill) {
      Pointi A{ 20,20 };
      Pointi B{ 120,20 };
      Pointi C{ 100,100 };
    
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, A.x, A.y, B.x, B.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, B.x, B.y, C.x, C.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, C.x, C.y, A.x, A.y, Black);
    
      if (fill) {
        scanConversion<ucrgb>(&imginfo, A, B, C);
      }
    
    
      ppmP3_write(R"(C:\test\t2.ppm)", imginfo.width, imginfo.height, imginfo.img->data(), 255);
    
    }
    
    void test3(imagedata<ucrgb>& imginfo, bool fill) {
      Pointi A{ 100,20 };
      Pointi B{ 20,50 };
      Pointi C{ 130,100 };
    
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, A.x, A.y, B.x, B.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, B.x, B.y, C.x, C.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, C.x, C.y, A.x, A.y, Black);
    
      if (fill) {
        scanConversion<ucrgb>(&imginfo, A, B, C);
      }
    
    
      ppmP3_write(R"(C:\test\t3.ppm)", imginfo.width, imginfo.height, imginfo.img->data(), 255);
    
    }
    
    void test4(imagedata<ucrgb>& imginfo, bool fill) {
      Pointi A{ 20,20 };
      Pointi B{ 20,20 };
      Pointi C{ 20,20 };
    
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, A.x, A.y, B.x, B.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, B.x, B.y, C.x, C.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, C.x, C.y, A.x, A.y, Black);
    
      if (fill) {
        scanConversion<ucrgb>(&imginfo, A, B, C);
      }
    
    
      ppmP3_write(R"(C:\test\t4.ppm)", imginfo.width, imginfo.height, imginfo.img->data(), 255);
    
    }
    void test5(imagedata<ucrgb>& imginfo, bool fill) {
      Pointi A{ 20,20 };
      Pointi B{ 100,20 };
      Pointi C{ 50,20 };
    
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, A.x, A.y, B.x, B.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, B.x, B.y, C.x, C.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, C.x, C.y, A.x, A.y, Black);
    
      if (fill) {
        scanConversion<ucrgb>(&imginfo, A, B, C);
      }
    
      ppmP3_write(R"(C:\test\t5.ppm)", imginfo.width, imginfo.height, imginfo.img->data(), 255);
    
    }
    
    void test6(imagedata<ucrgb>& imginfo, bool fill) {
      Pointi A{ 20,20 };
      Pointi B{ 20,50 };
      Pointi C{ 20,100 };
    
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, A.x, A.y, B.x, B.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, B.x, B.y, C.x, C.y, Black);
      Bresenham(&imginfo.img[0], imginfo.width, imginfo.height, C.x, C.y, A.x, A.y, Black);
    
      if (fill) {
        scanConversion<ucrgb>(&imginfo, A, B, C);
      }
    
      ppmP3_write(R"(C:\test\t6.ppm)", imginfo.width, imginfo.height, imginfo.img->data(), 255);
    
    }