Un programme de visualisation de segments de droite 3D rastérisées au moyen de l'algorithme de Bresenham généralisé en 3D : Bresenham3D.java

Pages WEB de référence au format Javadoc pour ces classes

/**
 * La classe <code>Bresenham3D</code> implante un programme d'affichage
 * de segments de droites 3D rasterises pour l'affichage au moyen
 * de l'algorithme de Bresenham.
 *
 * @author Nicolas Janey
 * @author nicolas.janey@univ-fcomte.fr
 * @version 1.0, 16/11/08
 */

public class Bresenham3D {
  
  private static int temporisation = 50;
  
  public static void main(String [] args) {
    ApplicationFrame f;
    f = new ApplicationFrame("Tracé de segment 3D par algorithme de Bresenham");
    f.add("Bresenham 3D",(Afficheur) new Afficheur3D());
    f.setSize(480,360);
    f.setLocation(50,250);
    ThreadTacheDeFond ttdf = new ThreadTacheDeFond(temporisation,f.getCanvas());
    f.setAnimator(ttdf);
    ttdf.start();
    f.setAnimated(false);
    f.setVisible(true);
  }
}

La classe implantant la visualisation : Afficheur3D.java

import java.awt.*;

/**
 * La classe <code>Afficheur3D</code> implante l'interface
 * {@link Afficheur Afficheur} pour developper une methode
 * d'affichage par rasterisation d'un segment de droite 3D.
 * 
 * @author Nicolas Janey
 * @author nicolas.janey@univ-fcomte.fr
 * @version 1.0, 12/11/08
 */

public class Afficheur3D implements Afficheur {

  private int tx;
  private int ty;
  private int zoom = 15;
  private Graphics g;
  private Ortho ortho;
  
/**
 * Methode d'affichage executee en boucle infinie pour realiser
 * l'affichage d'un objet en projection parallele orthographique.
 * 
 * @param g l'objet <code>Graphics</code> d'affichage.
 * @param numeroImage le nombre de fois ou cette methode
 *   a deja ete appelee.
 * @param tx la largeur (en pixels) de la zone de dessin.
 * @param ty la hauteur (en pixels) de la zone de dessin.
 */
  public void paint(Graphics g,int numeroImage,int tx,int ty) {
    this.tx = tx;
    this.ty = ty;
    this.g = g;
    g.drawString("3D en 26 connexité",10,20);
    g.drawString("Image : "+numeroImage,10,40);
    double angle = (numeroImage+40)*Math.PI/45.0;
    double x = Math.round(1000.0*Math.sin(angle))/100.0;
    double y = 4.0;
    double z = Math.round(1000.0*Math.cos(angle))/100.0;
    g.drawString("x : "+x,10,60);
    g.drawString("y : "+y,10,80);
    g.drawString("z : "+z,10,100);
    ortho = new Ortho(new Position3D(x,y,z),new Position3D(0.0,0.0,0.0));
    ligne(-9,-5,-3,10,6,2);
    Position3D pi = transform(new Position3D(-8.5,-4.5,-2.5));
    Position3D pf = transform(new Position3D(10.5,6.5,2.5));
    g.setColor(Color.blue);
    g.drawLine(xEcran(pi),yEcran(pi),
               xEcran(pf),yEcran(pf));
  }

  private int xEcran(Position3D p) {
    return((int) (tx/2+p.getX()*zoom));
  }

  private int yEcran(Position3D p) {
    return((int) (ty/2-p.getY()*zoom));
  }
  
  private Position3D transform(Position3D p) {
    return(ortho.transform(p));
  }
  
  private void traceVoxel(int x,int y,int z) {
    double px = x;
    double py = y;
    double pz = z;
    Position3D p000 = transform(new Position3D(px,py,pz));
    Position3D p100 = transform(new Position3D(px+1,py,pz));
    Position3D p010 = transform(new Position3D(px,py+1,pz));
    Position3D p001 = transform(new Position3D(px,py,pz+1));
    Position3D p110 = transform(new Position3D(px+1,py+1,pz));
    Position3D p011 = transform(new Position3D(px,py+1,pz+1));
    Position3D p101 = transform(new Position3D(px+1,py,pz+1));
    Position3D p111 = transform(new Position3D(px+1,py+1,pz+1));
    g.drawLine(xEcran(p000),yEcran(p000),xEcran(p100),yEcran(p100));
    g.drawLine(xEcran(p000),yEcran(p000),xEcran(p010),yEcran(p010));
    g.drawLine(xEcran(p000),yEcran(p000),xEcran(p001),yEcran(p001));
    g.drawLine(xEcran(p110),yEcran(p110),xEcran(p100),yEcran(p100));
    g.drawLine(xEcran(p101),yEcran(p101),xEcran(p100),yEcran(p100));
    g.drawLine(xEcran(p011),yEcran(p011),xEcran(p010),yEcran(p010));
    g.drawLine(xEcran(p110),yEcran(p110),xEcran(p010),yEcran(p010));
    g.drawLine(xEcran(p101),yEcran(p101),xEcran(p001),yEcran(p001));
    g.drawLine(xEcran(p011),yEcran(p011),xEcran(p001),yEcran(p001));
    g.drawLine(xEcran(p110),yEcran(p110),xEcran(p111),yEcran(p111));
    g.drawLine(xEcran(p011),yEcran(p011),xEcran(p111),yEcran(p111));
    g.drawLine(xEcran(p101),yEcran(p101),xEcran(p111),yEcran(p111));
  }

  /* xf > xi */
  /* yf > yi */
  /* xf-xi > yf-yi */
  
  private void ligne(int xi,int yi,int zi,
                     int xf,int yf,int zf) {
    int dx,dy,dz;
    int cumuly,cumulz;
    int x,y,z ;
    x = xi ;
    y = yi ;
    z = zi ;
    dx = xf - xi ;
    dy = yf - yi ;
    dz = zf - zi ;
    traceVoxel(x,y,z) ;
    cumulz = cumuly = dx >> 1 ;
    for ( x = xi+1 ; x <= xf ; x++ ) {
      cumuly += dy ;
      if (cumuly >= dx) {
        cumuly -= dx ;
        y += 1 ; }
      cumulz += dz ;
      if (cumulz >= dx) {
        cumulz -= dx ;
        z += 1 ; }
      traceVoxel(x,y,z) ; } 
  }
}

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