# task1

**Repository Path**: dannycheong/task1

## Basic Information

- **Project Name**: task1
- **Description**: task1
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2022-10-09
- **Last Updated**: 2022-10-09

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# **第一次大任务**

我把此次任务主体分为两块
- 生成符合要求的线段  
- 成功分区并上色
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## **生成线段**
而生成线段又分成:
1. 确定点
2. 连线

### **生成点**

大致思路:  
1. 前三个点随机生成,并称为A,B,C点
2. 判断前三个点的连线所成的夹角为锐角还是钝角
    - 若为锐角  
        1. 第四个点(称为D)与C点连线所成的线段与BC线段的夹角需要为 ***钝角***
    - 若为钝角  
        1. 第四个点(称为D)与C点连线所成的线段与BC线段的夹角需要为 ***锐角***  

### **连线**
1. 生成点后连线需要不相交
   -  这里用到了向量叉乘的相关定义，叉乘数值若为正则代表逆时针，反之则为顺时针
      ![叉乘相关图片](task1_pic/cross.png)
   -  根据此定义 进行相关判断判断
      1. 如下图,根据BA与BC的顺逆时针情况作判断,若BC为BA的逆时针方向，则为左边情况，反之为右边情况
      2. 在此基础上，对于左边情况，只需要CD为BA的顺时针方向即可，右边则需要CD为BA的逆时针方向
      ![顺逆时针图](/task1_pic/不相交判断.png)
      先生成锐角的思路类似，就不多赘述了   

至此，线段生成阶段结束

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## **分区并上色**

### **分区**


我把线段分成三个区域
![分区](task1_pic/分区.png)
如图:  
利用cos的正负  
- 若为负，则在1区
- 若为正，则在23区  

而在23区，利用AX向量的模长✖cos夹角是否大于AB向量的模长
- 若不是，则为2区
- 若是，则为3区
3区与1区则利用两点间距离公式即可求出距离，此外，我利用AX向量与AB向量叉乘的结果来赋予距离d正负号，以此可以把分侧也做好。  
- 若在3区，如图
![d](task1_pic/dcal.png)
把3区的距离按图中公式计算，由于公式包含叉乘，因此分侧也顺便完成了

此外，为了做到尾线段呈现射线的效果，我把尾线段的距离判断方式稍作修改，将3区和2区计算距离的方式统一，达到射线的效果。

完成以上工作后，只需遍历整个图像的每个像素点，并找动点与三条线段的距离的最小值，以此定为动点到整个折线段的距离

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### **上色**

```
    img.at<Vec3b>(i,j) = {175,uchar(abs_d_min*a),255};
    img.at<Vec3b>(i,j) = {110,uchar(abs_d_min*a),255};
```
上色部分直接就着代码解释，我利用HSV的颜色类型，如图
![hsv](task1_pic/hsv.png)
对其中的S进行调整，以距离d为参数，最后转换为BGR类型进行输出，以达到越近越白的呈现效果

至此 大体思路展现完成

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## **效果呈现**
- **效果1**  
![效果1](task1_pic/效果1.png)  
- **效果2**  
![效果2](task1_pic/效果2.png)

可以看到，效果并不完美，在锐角处总会出现一部分颜色混乱，对此我也没办法，因为问题出在我定义动点到线段距离的方式上,如图  
![explain](task1_pic/explain.png)
在此区域 点X与BC线段和AB线段的距离都为红线部分，但不同的是，对于AB线段而言，AX是顺时针的，对于BC线段而言，BX是逆时针的，这导致了距离d的正负冲突，因此会出现颜色混乱的区域，至于解决方法，还没想到QAQ

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程序运行时间约900ms到1000ms (不知是否跟计算方式有关，运行时间颇长O.O)  
程序按a可刷新结果，按q可退出程序