第章 基本图形的生成(二).pptVIP

扫描线填充算法 * 内蒙古大学计算机图形学 * (1)初始化：堆栈置空。将种子点（x，y）入栈。 (2)出栈：若栈空则结束。否则取栈顶元素（x，y），以y作为当前扫描线。 (3)填充并确定种子点所在区段：从种子点（x，y）出发，沿当前扫描线向左、右两个方向填充，直到边界。分别标记区段的左、右端点坐标为xl和xr。 (4)并确定新的种子点：在区间[xl，xr]中检查与当前扫描线y上、下相邻的两条扫描线上的象素。若存在非边界、未填充的象素，则把每一区间的最右象素作为种子点压入堆栈，返回第（2）步。 上述算法对于每一个待填充区段，只需压栈一次；因此，扫描线填充算法提高了区域填充的效率。 扫描线算法分析（举例分析） * 内蒙古大学计算机图形学 * 该算法也可以填充有孔区域。 像素中的序号标指它所在区段位于堆栈中的位置 扫描线算法分析（举例分析） * 内蒙古大学计算机图形学 * 扫描线算法分析（举例分析） * 内蒙古大学计算机图形学 * 扫描线算法分析（举例分析） * 内蒙古大学计算机图形学 * 多边形扫描转换与区域填充方法比较 * 内蒙古大学计算机图形学 * 联系：都是光栅图形面着色，用于真实感图形显示。可相互转换。 多边形的扫描转换转化为区域填充问题：当给定多边形内一点为种子点，并用Bresenham或DDA算法将多边形的边界表示成八连通区域后，则多边形的扫描转换转化为区域填充。 区域填充转化为多边形的扫描转换；若已知给定多边形的顶点，则区域填充转化为多边形的扫描转换。 多边形扫描转换与区域填充方法比较 * 内蒙古大学计算机图形学 * 不同点： 1.基本思想不同；顶点表示转换成点陈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。 奇点的处理 * 内蒙古大学计算机图形学 * 多边形P的顶点可分为两类：极值奇点和非极值奇点。如果(yi-1 - yi)(yi+1 - yi)≥0，则称顶点Pi为极值点；否则称Pi为非极值点。 规定：奇点是极值点时，该点按两个交点计算，否则按一个交点计算。 奇点的预处理： 数据结构与实现步骤 * 内蒙古大学计算机图形学 * 算法基本思想：首先取d=yin。容易求得扫描线y=d上的交点序列为xdj1,xdj2,…xdjn ，这一序列由位于扫描线y=d上的多边形P的顶点组成。 由yin的交点序列开始，根据多边形的边的连贯性，按从上到下的顺序求得各条扫描线的交点序列；根据扫描线的连贯性，可确定各条扫描线上位于多边形P内的区段，并表示成点阵形式。 * 内蒙古大学计算机图形学 * 数据结构与实现步骤 即算法中采用较灵活的数据结构。它由边的分类表ET（Edge Table）和边的活化链表AEL（Active Edge List）两部分组成。 表结构ET和AEL中的基本元素为多边形的边。边的结构由以下四个域组成： ymax 边的上端点的y坐标； x 在ET中表示边的下端点的x坐标，在AEL中则表示边与扫描线的交点的坐标； Δx 边的斜率的倒数； next 指向下一条边的指针。 数据结构与实现步骤 * 内蒙古大学计算机图形学 * 边的分类表ET是按边的下端点的y坐标对非水平边进行分类的指针数组。下端点的y坐标的值等于i的边归入第i类。有多少条扫描线，就设多少类。同一类中，各边按x值（x值相等时，按Δx的值）递增的顺序排列成行。 数据结构与实现步骤 * 内蒙古大学计算机图形学 * 与当前扫描线相交的边称为活性边（active edge)，把它们按与扫描线交点x坐标递增的顺序存入一个链表中，边的活化链表 （ AEL, Active edge table)。它记录了多边形边沿扫描线的交点序列。 例子 * 内蒙古大学计算机图形学 * 已知多边形P=(P0P1P2P3P4P5P6P0)；其各边坐标分别为 [（2，5）（2，10）（9，6）（16，11）（16，4）（12，2）（7，2）] 建立其边表和边的活化链表 例子 * 内蒙古大学计算机图形学 * 边表 * 内蒙古大学计算机图形学 * * 内蒙古大学计算机图形学 * 活动边表的例子 y=3 Y=8 算法实现步骤 * 内蒙古大学计算机图形学 * 这样，当建立了边的分类表ET后，扫描线算法可按下列步骤进行： （1）取扫描线纵坐标y的初始值为ET中非空元素的最小序号。 （2）将边的活化链表AEL设置为空。 （3）按从下到上的顺序对纵坐标值为y的扫描线（当前扫描线