3-4 多边形的扫描转换与区域填充2.ppt

* 计算机图形学 * 多边形扫描转换与区域填充方法比较 不同点： 1.基本思想不同；前者是顶点表示转换成点阵表示，后者只改变区域内填充颜色，没有改变表示方法。 2.对边界的要求不同 前者只要求扫描线与多边形边界交点个数为偶数。后者：区域封闭，防止递归填充跨界。 3.基本的条件不同 前者：从边界顶点信息出发。 后者：区域内种子点。 * 计算机图形学 * * 计算机图形学 * 3.4.1.4 栅栏填充算法 为了减少重复计算，可采用栅栏算法，栅栏指的是一条过多边形顶点且与扫描线垂直的直线。它把多边形分为两半。 * 计算机图形学 * 算法过程 对于每个扫描线与多边形的交点，将交点与栅栏之间的像素取补，若交点位于栅栏左边，则将交点之右，栅栏之作的所有像素取补，若交点位于栅栏右边，则将栅栏之左，交点之右的像素取补。 * 计算机图形学 * 栅栏算法图示 * 计算机图形学 * 3.4.1.5 边界标志算法 1. 对多边形的每一条边进行扫描转换，即对多边形边界所经过的象素作一个边界标志。 2.填充。对每条与多边形相交的扫描线，按从左到右的顺序，逐个访问该扫描线上的象素。 取一个布尔变量inside来指示当前点的状态，若点在多边形内，则inside为真。若点在多边形外，则inside为假。 Inside 的初始值为假，每当当前访问象素为被打上标志的点，就把inside取反。对未打标志的点，inside不变。 * 计算机图形学 * 边界标志算法:算法过程 void edgemark_fill(polydef, color) 多边形定义 polydef； int color; { 对多边形polydef 每条边进行直线扫描转换； inside = FALSE; for (每条与多边形polydef相交的扫描线y ) for (扫描线上每个象素x ) { if(象素 x 被打上边标志) inside = ! (inside); if(inside！= FALSE) drawpixel (x, y, color); else drawpixel (x, y, background); } } * 计算机图形学 * 边界标志算法 用软件实现时，扫描线算法与边界标志算法的执行速度几乎相同， 但由于边界标志算法不必建立维护边表以及对它进行排序，所以边界标志算法更适合硬件实现，这时它的执行速度比有序边表算法快一至两个数量级。 思考：如何处理边界的交点个数使其成为偶数？ * 计算机图形学 * 3.4.2 区域填充算法 3.4.2.1 种子填充法 区域指已经表示成点阵形式的填充图形，它是象素的集合。 区域填充指先将区域的一点赋予指定的颜色，然后将该颜色扩展到整个区域的过程。区域填充算法要求区域是连通的 * 计算机图形学 * 区域填充 表示方法：内点表示、边界表示 内点表示 枚举出区域内部的所有像素 内部的所有像素着同一个颜色 边界像素着与内部像素不同的 颜色 边界表示 枚举出边界上所有的像素 边界上的所有像素着同一颜色 内部像素着与边界像素不同的颜色 * 计算机图形学 * 区域填充 区域填充要求区域是连通的 连通性：4连通、8连通 4连通： 8连通 4 4 p 4 4 (b)p的8-邻接点 8 8 8 8 8 p 8 8 8 (a)p的4-邻接点 邻接点的定义 * 计算机图形学 * 区域填充 4连通与8连通区域的区别 连通性： 4连通可看作8连通区域，但对边界有要求 * 计算机图形学 * 区域的边界表示和内点表示 (a)以边界表示的4-连通区域 (d)以内点表示的8-连通区域 (b)以内点表示的4-连通区域 (c)以边界表示的8-连通区域 * 计算机图形学 * 四邻域法不能正确填充一些特殊图形 * 计算机图形学 * 种子填充算法-4邻域 算法的输入：种子点坐标(x,y)，填充色和边界颜色。 栈结构实现4-连通边界填充算法的算法步骤为： 种子象素入栈；当栈非空时重复执行如下三步操作： (1)栈顶象素出栈； (2)将出栈象素置成填充色； (3)按一定顺序检查出栈象素的4-邻接点，若其中某个象素点不是边界色且未置成多边形色，则把该象素入栈。 * 计算机图形学 * 种子填充算法-8邻域 栈结构实现8-连通边界填充算法的算法步骤为： 种子象素入栈；当栈非空时重复执行如下三步操作： (1)栈顶象素出栈； (2)将出栈象素置成填充色； (3)按一定顺序检查出栈象素的8-邻接点，若其中某个象素点不是边界色且未置成多边形色，则把该象素入栈。 * 计算机图形学 * 种子填充算法 适合于内