C++で線を描画する際のさまざまなテクニック

C++による高品質な線の描画手法

本稿では、C++言語を実装に利用した、線分描画の基礎から高品質な線分描画までを解説します。

はじめに

　プログラムで線分を描くに当たって、基礎的なことを解説します。

対象読者

　コンピューターグラフィックス、画像処理に興味がある人。

サンプル画像

　サンプルプログラムで作成した円の画像です。

編集部注

　下記の縮小版では、一部モアレが発生しています。

縮小版（画像をクリックすると実寸で表示されます）

縮小版（画像をクリックすると実寸で表示されます）

サンプルプログラム

　記事上部のリンクからバイナリファイルをダウンロードして解凍し、「LineDraw.exe」を実行してください。

画面について

　プログラムを実行すると、黒色の背景の上に同心円が表示されます。左側には、表示パラメーターや操作方法、処理時間などが表示されます。

操作方法について

操作方法一覧

キー	項目名	値範囲
L	描画アルゴリズムの選択	Bresenham/DDA/Wu/Nelson
P	描画パターンの選択	p1/p2/p3/radial/circle
左右キー	X位置の変更
上下キー	Y位置の変更
I	radialパターンの場合は内側の円の大きさ、circleパターンの場合は同心円の間隔の変更	0.1～10.0
A	radialパターンとcircleパターンの場合に、線を描く角度の細かさを変更	0.01～360.0
T	WuとNelsonの描画アルゴリズムの場合に線の濃さを変更	0.0～1.0
F	Nelson描画アルゴリズムのパラメータ	0.0～
G	gamma補正のパラメータ	0.0～
Shift	［Shift］と同時押しでパラメータ増加、［Shift］と同時押しでない場合パラメータ減少
Ctrl	［Ctrl］と同時押しでパラメータの変化の割合を10倍
R	パラメータの初期化

ソースコード

　サンプルプログラムはMicrosoftのVisual Studio 2005 StandardのC++で作成をしています。記事上部のリンクからソースファイルをダウンロードして解凍した後、「LineDraw.sln」というソリューションファイルを開いてください。ウィンドウ表示のライブラリにはSDLを使っています。文字表示にはSDL_kanjiを使っています。線の描画には自作のライブラリを利用しています（「common\gl」フォルダに入っています）。

　ソースコード中のテンプレート指定を変更することによって、色の精度や種別（モノクロorカラー）などを変更することができます。