西安交通大学计算机图形学第三章解题.ppt

计算机图形学 * 3-14 字符生成 一种字符的完整设计风格称为字体。 字体可分成两大类： 有衬线（在字符笔画末端有细线或加重） 无衬线 计算机图形学 * 3-14字符生成 存储的计算机字体有两种不同的表示方法。 点阵字体：一种表示某种字体字符形状的简单办法是使用长方形网格图案。 轮廓字体：另一种更灵活的方法是用直线和曲线段来描述字符形状 。 计算机图形学 * 3-14字符生成 在PHIGS 中使用下列函数来显示字符串： text (wcPoint, string) polymarker(n, wcPoimts) * * * * * 计算机图形学 * 保留显示的物体的几何特性 这种沿物体边界的有限像素宽度的补偿能应用于其他多边形和曲线图形，从而使光栅显示保持输入物体的要求。 计算机图形学 * 保留显示的物体的几何特性 计算机图形学 * 3-11 填充区域图元 在光栅系统中有两种基本的区域填充方法 ： 一种是通过确定横跨区域的扫描线的覆盖间隔进行填充（应用于多边形、圆等）； 另一种是从给定的位置开始涂描直到指定的边界条件为止（应用于具有复杂形状边界的以及交互式涂描系统中）。 计算机图形学 * 3-11填充区域图元 扫描线多边形填充算法 内外测试 曲线边界区域的扫描线填充 边界填充算法 泛滥填充算法 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 图3.35示例了多边形区域的实心填充的扫描线步骤： 对于每条横跨多边形的扫描线，区域填充算法确定扫描线与多边形的交点位置。 将这些点自左至右存储，并给每对交点间对应的帧缓冲器位置设置指定的填充颜色。 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 特殊处理 有些在多边形顶点处的扫描线交点需要特殊处理。在这些位置上，扫描线通过一个顶点与多边形的两条边相交，因此在这条扫描线的交点列表上要增加两个点 。 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 解决将顶点计为一个或两个交点的问题的一种方法是，将多边形的某些边缩短，从而分离那些应计为一个交点的顶点。 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 在扫描转换及其他图形算法中完成的计算，经常利用待显示的场景的各种连贯特性。 这里所指的连贯性，可以简单地看做是场景中的一部分的特性以某种方式与场景中的其他部分相关，这种关系可用来减少处理。 连贯方法经常包括沿一条扫描线或在连续的扫描线间应用的增量计算。 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 图3 . 38 示例了与多边形右面一条边相交的两条连续扫描线，这个多边形边界线的斜率可以用扫描线交点坐标来表示： 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 两条连续扫描线间y的变化： 上面扫描线的x交点值xk+1可以从前一条扫描线上的x交点值xk来决定，每个后续的交点x值都可这样得出： 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 为了有效地完成多边形填充，可以首先将多边形边界存储在有序边表（sorted edge table ) 中，其中包含有效处理扫描线所需的全部信息。 无论是以顺时针或逆时针沿边处理时，可以使用桶排序存储各条边，按每条边的最小y值排序，存储在相应的扫描线位置。 有序边表中仅存储非水平线。 在处理边时，可以缩短某些边以解决顶点相交问题。 对于某条特定的扫描线，表中的每个入口包含该边的最大y 值、边的x 交点值（在较低顶点处）和边斜率的倒数。 对于每条扫描线，以从左到右的顺序对边进行排序。 图3 . 39 示例了一个多边形及其相应的有序边表。 计算机图形学 * 扫描线多边形填充算法 计算机图形学 * 内外测试 区域填充算法和其他图形处理通常需要鉴别对象的内部区域。 在基本的几何形体中，通常定义多边形为不自交的。标准多边形的例子有三角形、四边形、八角形和十角形。这些对象的组成边仅在顶点处连接，而在平面内没有其他公共点。 鉴别标准多边形的内部区域通常是一个直观过程，但在大多数图形应用中，我们可以指定填充区域顶点的任何顺序，包括产生相交边的顺序，如图3 . 40 所示。 对于这样的形状，xy平面上哪个区域是“内部”以及哪个区域是对象的“外部”并非总是一目了然的。 通常采用奇偶规则或非零环绕数规则来鉴别物体的内部区域。 计算机图形学 * 内外测试 计算机图形学 * 内外测试 奇偶规则 从任何位置点P到对象坐标范围以外的远点画一条射线，统计沿该射线与各边的交点数目。 如果交点数为奇数，P是内部点。 如果交点数为偶数，P是外部点。 计算机图形学 * 内外测试 非零环绕数规则 该方法统计多边形边以逆时针方向环绕某一特定点的次数，这个数称为环绕数。将二维物体的内部点定义为具有非零值的环绕数。 计算机图形学 * 内外测试 在对多边形应用非零环绕数规则时，