基于OpenGL的改进Bresenham算法的实现
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摘要：在原有Bresenham算法的基础上，采用改进算法，减少因使用bresenham算法产生的浮点计算，在Windows系统平台和装有Vxworks嵌入式操作系统的MPC8245硬件平台上使用OpenGL绘图方式实现，实验效果良好。
关键词：OpenGL；反走样；Bresenham算法；Vxworks
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
Implementation of Bresenham Algorithm Improved Based on OpenGL
Zhou Hongtao1,Zhang Deyu2
(1.Shenyang Ligong University,Shenyang110168,China;2.Xi’an SICONG Co.,Ltd.,Xi’an710043,China)
Abstract:On the basis of original Bresenham algorithm,the improved algorithm,reduce Bresenham algorithm by using the floating-point
calculations produced in Windows system platform and equipped with Vxworks embedded operating system used on the MPC8245 OpenGL graphics hardware platform way realization,the exerimental effect is good.
Keywords:OpenGL;Anti-aliasing;Bresenham algorithms;Vxworks
一、引言
OpenGL是一种独立于硬件、窗口系统和操作系统的API，由于它具有高性能的交互式图形建模能力和易于编程开发等特点，已经成为一种图形开发标准，是从事图形开发工作的主流工具。在嵌入式图形软件中的直线生成算法中，因为Bresenham算法构思简单，计算速度较快，而被广泛应用，但是Bresenham算法也有其不足之处，每生成一个像素都要使用到一次浮点的加法运算，本文中采用改进的Bresenham算法对直线进行反走样处理，有效的避免使用浮点运算，该算法在MPC8245硬件平台上使用OpenGL绘图方式得以实现，实验效果良好。
二、改进的Bresenham算法
改进的Bresenham算法在线段光栅化时避免了使用浮点计算。算法假定线段的起（x1，y1）和（x2，y2）的坐标值都是整数。Bresenham算法的斜率要求斜率必须满足0≤m≤1。当x= 时，该直线与（ ）处像素的垂直扫描线的实际交点一定是在垂直扫描线上位于该像素的半个像素内部的某一点，否则，对该实际交点进行四舍五入处理后不可能得到当前这个位置的像素。如果计算下一个横坐标为 的像素，根据斜率的条件，该位置对应的光栅显示器的着色像素的位置坐标有两种情况，要么是（ ），要么是（ ）。所以对这两个假设像素点的选择使用判定变量进行处理。判定变量为d=b-a，在判定变量中a和b表示在x= 处，线段是表示分别离上方候选像素和下方候选像素的距离，如果判定变量中d
d=（x2-x1）（b-a）=x（b-a）
由于新的判定变量d对选择像素没有影响，利用假设线段的方程将a和b带入上式，并且可以使用下面两个等式，那么判定变量d得到的值将会是整数。
三、OpenGL实现改进的Bresenham算法
使用微软Windows操作系统进行图形开发，需要使用OpenGL核心库（GL）的动态链接库（OpenGL32.dll）以及OpenGL实用程序库（GLU）的动态链接库（GLU32.dll）。创建OpenGL应用程序要进行以下操作：在VC++开发环境中的“Tools”菜单中选择“Options”选项，在弹出的Options对话框内，选择“Directories”标签，设置OpenGL的图形编程所需的文件和库文件路径；在工程的“Project”菜单中选择“Setting”选项，弹出“Project Setting”对话框，在该对话框中选择“Link”标签，在“Object/Library Module”编辑框中加入“opengl32.lib、glu32.lib、glaux.lib”，确认并完成设置。改进的Bresenham算法程序的实际效果图1所示，相对未经反走样处理的直线，显示效果有明显改善。将Windows平台上的仿真程序的依据硬件平台的需要进行修改，在原有硬件OpenGL图形标准库直线绘制程序中添加仿真程序代码，显示效果良好。
图1.Bresenham改进算法实现的OpenGL绘制直线
四、结束语
本文通过改进原有的Bresenham算法，使用OpenGL图形绘制方法分别在Windows平台及MPC8245硬件平台上加以验证，显示效果良好，有很好的使用价值。
参考文献：
[1]赵刚.计算机图形显示,加速及实现技术[M].北京:电子工业出版社,2009
[2]姚恒,魏为民,唐振军.一种基于加权区域采样的直线反走样生成算法[M].计算机技术与发展,2009,19(6):138-141