光栅化03-点和三角形的位置关系的数学表示

记三角形的三个顶点分别为v_0,v_1,v_2,坐标分别为(x_0,y_0),(x_1,y_1),(x_2,y_2)。任取一点p(x,y),其与\vec{v_0v_1},\vec{v_1v_2},\vec{v_2v_0}的叉乘分别为:

f_a(x,y)=(x_1-x_0)(y-y_0)-(y_1-y_0)(x-x_0)
f_b(x,y)=(x_2-x_1)(y-y_1)-(y_2-y_1)(x-x_1)
f_c(x,y)=(x_0-x_2)(y-y_2)-(y_0-y_2)(x-x_2)

展开,可得:

f_a(x,y)=(y_0-y_1 )x+(x_1-x_0 )y+x_0 y_1-x_1 y_0
f_b(x,y)=(y_1-y_2 )x+(x_2-x_1 )y+x_1 y_2-x_2 y_1
f_c(x,y)=(y_2-y_0 )x+(x_0-x_2 )y+x_2 y_0-x_0 y_2

因为三角形的三个顶点坐标是已知的,所以可以简写为:

f_a (x,y)=A x+B y+C,其中A=y_0-y_1,B=x_1-x_0,C=x_0 y_1-x_1 y_0
f_b (x,y)=A x+B y+C,其中A=y_1-y_2,B=x_2-x_1,C=x_1 y_2-x_2 y_1
f_c (x,y)=A x+B y+C,其中A=y_2-y_0,B=x_0-x_2,C=x_2 y_0-x_0 y_2

根据上一章节的结论可知:如果f_a(x,y),f_b(x,y),f_c(x,y)符号相同,则点P(x,y)在三角形内部或三角形上。否则,在三角形外部。

可以看到在判断一个点是否在三角形内部所做的计算还是非常多的,那么是否需要对所有的像素点都做这样的运算呢?

现我们假设P(x,y)在三角形内部,那将P(x+1,y)代入f_a(x,y),得:

f_a(x+1,y)=A(x+1)+By+C=Ax+By+C+A=f_a(x,y)+A

同理可得:

f_a(x,y+1)=f_a(x,y)+B

所以,我们只需要对一个点做一次复杂运算,其他点可以通过简单的加法来判断其与三角形的位置关系。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,793评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,567评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,342评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,825评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,814评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,680评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,033评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,687评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,175评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,668评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,775评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,419评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,020评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,978评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,206评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,092评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,510评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容