DDA vs Bresenhamův algoritmus: Rozdíl a srovnání

Oblast počítačové grafiky je rozsáhlá a neustále se vyvíjí. Zahrnuje různé koncepty a nápady, které se začátečníkům mohou zdát složité.

Uprostřed toho je jednou z nejdůležitějších věcí ve vizuálních médiích „nakreslit čáru“. Pro tento účel jsou DDA a Bresenhamův algoritmus dva algoritmy, které lze použít k aproximaci úsečky. 

Key Takeaways

1. DDA Algorithm používá pro rasterizaci aritmetiku s plovoucí desetinnou čárkou, zatímco Bresenhamův algoritmus používá celočíselnou aritmetiku, takže je efektivnější.
2. Bresenham's Algorithm generuje přesnější čárové kresby než algoritmus DDA.
3. Bresenhamův algoritmus je rychlejší a vyžaduje méně výpočetních zdrojů než algoritmus DDA.

DDA vs Bresenhamův algoritmus

DDA je algoritmus pro kreslení čar, který zvyšuje souřadnice x a y bodu po malých krocích, dokud nedosáhne koncového bodu. Bresenhamův algoritmus používá k kreslení čar celočíselnou aritmetiku. Funguje tak, že na každé souřadnici x určí nejbližší pixel k dráze čáry a vybere nejbližší pixel.

'DDA znamená digitální diferenciální analyzátor'. Je to v podstatě algoritmus, který se používá k odhadu proměnných, které existují mezi dvěma body. 'DDA znamená 'digitální diferenciální analyzátor'. Je to v podstatě algoritmus, který se používá k vyhodnocení proměnných, které existují mezi dvěma body.

Většina lidí jej používá pro převod vektorových čar, trojúhelníků a mnohoúhelníků na jejich rastr protějšky. Je dokonce možné je rozšířit na nelineární funkce pomocí DDA.

Mezitím Bresenhamův algoritmus specifikuje počáteční a koncové body mezi čárou, která musí být nakreslena v počítačové grafice. Většina lidí jej používá v bitmapových obrázcích k vytvoření čárových primitiv.

Rozšíření tohoto algoritmu lze dokonce použít ke kreslení kružnic. Nicméně, přestože je jedním z nejstarších navržených algoritmů, je efektivnější než ostatní.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	DDA	Bresenhamův algoritmus
Metoda	Používá pouze násobení a dělení.	Používá pouze sčítání a odčítání.
Účinnost	Není tak efektivní jako ten druhý.	Je velmi efektivní, přestože je jedním z nejstarších.
Rychlost	Není tak rychlý jako ten druhý.	Je to jeden z nejrychlejších algoritmů pro kreslení čar.
Přesnost	Není to příliš přesné ani přesné.	Je velmi přesný a přesný.
Komplexita	Při své práci používá složité výpočty.	Při své práci používá jednoduché výpočty.
Optimalizace	Neumožňuje optimalizaci.	Umožňuje optimalizaci.
Cena	Je to drahé.	Je na levnějším konci.

Co je DDA?

'DDA je zkratka pro digitální diferenciální analyzátor'. Dodává se v softwarové i hardwarové formě. „DDA je zkratka pro „digitální diferenciální analyzátor“. Dodává se v softwarové i hardwarové formě.

V podstatě je to nástroj, který pomáhá odhadovat proměnné mezi dvěma body. Dále, a úsečka lze čerpat prostřednictvím těchto proměnných.

Takový algoritmus převádí vektorové čáry, trojúhelníky a mnohoúhelníky na rastr.

Pozoruhodné použití algoritmu DDA spočívá v tom, že jakmile převede čárové segmenty na rastr, může je dokonce použít v nelineárních funkcích.

To lze aplikovat na mapování textur, procházení tvarů z 3D do 2D a dokonce i na vytváření kvadratický křivek.

Způsob fungování DDA je jednou z nejstarších metod v počítačové grafice. Za prvé, algoritmus odhaduje hodnoty pro různé body.

Tyto body jsou definovány x_i, který se vypočítá pomocí x_i =x_i-1 + 1 a y_i = a_i-1 + m. Dále se před kreslením odhadne a dále vypočítá sklon úsečky.

Omezení tohoto algoritmu je však v tom, že není tak účinný jako ostatní. Algoritmus DDA může být trochu pomalý a méně účinný, pokud jde o velké soubory dat.

I když používá složité výpočty, není vždy přesný a přesný. Navíc neumožňuje žádnou formu optimalizace.

Navzdory tomu je ve srovnání s jinými algoritmy poměrně drahý.

Co je Bresenhamův algoritmus?

Bresenhamův algoritmus je jednou z prvních metod pro aproximaci úseček v počítačové grafice. Používá se k určení konkrétních bodů, kterými lze nakreslit přímku s aproximací.

Většina lidí jej používá v bitmapových obrázcích k vytváření jednoduchých geometrických tvarů.

Na rozdíl od DDA, který počítá násobení a dělení, Bresenhamův algoritmus používá pouze sčítání a odčítání. To znamená, že používá snadná opatření, šetří čas a ukazuje se jako efektivnější.

Navíc je to jedna z nejpřesnějších a nejpřesnějších metod výpočtu hodnot. Umožňuje optimalizaci a je také na levnějším konci spektra.

Algoritmus je široce používán v grafických čipech a plotrech. Díky tomu je základem mnoha softwarových vizuálních knihoven.

Mnoho lidí používá jeho rozšíření ke kreslení tvarů, jako jsou kruhy a koule. Protože jsou výpočty přímočaré, používá se dokonce i ve firmwaru pro několik grafických karet.

Bez ohledu na to byly v algoritmu od jeho objevení, což bylo v roce 1962, provedeny četné úpravy. Dříve mohl být použit pouze pro kreslení jednoduchých segmentů a tvarů.

Dnes však lze tento algoritmus použít i ke kreslení elips, Bézierových křivek a krychlí.

Hlavní rozdíly mezi DDA a Bresenhamovým algoritmem

1. DDA používá pouze násobení a dělení, zatímco Bresenhamův algoritmus používá pouze sčítání a odčítání.
2. DDA není tak efektivní jako druhý, zatímco Bresenhamův algoritmus je velmi účinný, přestože je jedním z nejstarších.
3. DDA není tak rychlý jako druhý, zatímco Bresenhamův algoritmus je jedním z nejrychlejších algoritmů pro kreslení čar.
4. DDA není příliš přesné nebo přesné, zatímco Bresenhamův algoritmus je velmi přesný a přesný.
5. DDA používá při své práci složité výpočty, zatímco Bresenhamův algoritmus používá jednoduché výpočty.
6. DDA neumožňuje optimalizaci, zatímco Bresenhamův algoritmus optimalizaci umožňuje.
7. DDA je drahé, zatímco Bresenhamův algoritmus je na levnějším konci.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/865882/
2. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/127719.122734

Poslední aktualizace: 13. července 2023