Bresenham扫描的双向等效性讨论

不失一般性,讨论Bresenham算法绘制(0,0)(dx,dy)的直线,其算法为:
acc = acc0;
y = 0;
for (x = 0; x <= dx; x++)
{
    visit(x, y);
    acc += Dy;
    if (acc >= Dx)
    {
        acc -= Dx;
        y++;
    }
}

其中dy*Dx = dx*Dy。

用数学表达式描述为:
y = ceil( (acc0+x*Dy) / Dx )

而反向扫描算法为:
acc = acc1;
y = dy;
for (x = dx; x >= 0; x--)
{
    visit(x, y);
    acc += Dy;
    if (acc >= Dx)
    {
        acc -= Dx;
        y--;
    }
}

用数学表达式描述为:
dy - y = ceil( (acc1+(dx - x)*Dy) / Dx )

于是
y = dy - ceil( (acc1+(dx - x)*Dy) / Dx )
  = -ceil( (acc1+(dx - x)*Dy) / Dx - dy )
  = -ceil( (acc1 - x*Dy) / Dx )

由于:-ceil(b) = ceil(-b) + 1 * (b == ceil(b))
于是:-ceil(m/n) = ceil( ((-m) + n-1) / n ),其中m是整数,n是正整数。
因此:
y = ceil( (-(acc1 - x*Dy) + Dx - 1) / Dx)
  = ceil( ((Dx-1-acc1) + x*Dy) / Dx)

可见,当acc1 + acc0 = Dx - 1时,两个方向上的扫描结果相同。

 

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