Gouraud 算法实现 - Python 和 Pygame 示例

Gouraud 算法是一种着色算法，其代码实现与不同的绘图库和语言有关。以下是一个使用 Python 和 Pygame 库实现 Gouraud 算法的代码示例：

import pygame
from pygame.locals import *

# 定义颜色
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)

# 定义顶点
v1 = (100, 100)
v2 = (300, 100)
v3 = (200, 300)

# 定义顶点颜色
c1 = RED
c2 = GREEN
c3 = BLUE

# 计算每个像素点的颜色
def calculate_color(x, y):
    xa, ya = v1
    xb, yb = v2
    xc, yc = v3
    # 计算每个顶点与当前像素点的距离
    da = ((xa - x) ** 2 + (ya - y) ** 2) ** 0.5
    db = ((xb - x) ** 2 + (yb - y) ** 2) ** 0.5
    dc = ((xc - x) ** 2 + (yc - y) ** 2) ** 0.5
    # 根据距离计算 Gouraud 插值
    total = da + db + dc
    alpha = da / total
    beta = db / total
    gamma = dc / total
    # 计算颜色值
    r = alpha * c1[0] + beta * c2[0] + gamma * c3[0]
    g = alpha * c1[1] + beta * c2[1] + gamma * c3[1]
    b = alpha * c1[2] + beta * c2[2] + gamma * c3[2]
    return (r, g, b)

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 创建窗口
screen = pygame.display.set_mode((400, 400))

# 填充背景色为白色
screen.fill(WHITE)

# 绘制三角形边缘
pygame.draw.line(screen, BLACK, v1, v2)
pygame.draw.line(screen, BLACK, v2, v3)
pygame.draw.line(screen, BLACK, v3, v1)

# 计算每个像素点的颜色并绘制
for x in range(100, 301):
    for y in range(100, 301):
        color = calculate_color(x, y)
        screen.set_at((x, y), color)

# 刷新屏幕
pygame.display.flip()

# 监听事件循环
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == QUIT:
            pygame.quit()
            sys.exit()

该代码使用了 Pygame 库来创建窗口和绘制图形，calculate_color() 函数实现了 Gouraud 算法的计算过程。在计算完每个像素点的颜色后，使用 set_at() 函数将其设置为对应的颜色值。最后，使用 Pygame 的事件循环监听窗口关闭事件。