多边形的扫描转换边填充算法

属于谁？
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多边形的扫描转换
多边形的表示方法： - 顶点表示：用多边形的顶点序列刻划多边 形；
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点阵表示：用位于多边形内象素的集合来 刻划多边形；
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扫描转换多边形：将顶点表示形式转换成 点阵表示形式； 三种方法：逐点判断法；扫描线算法；边 缘填充法；
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多边形的扫描转换
扫描转换矩形（2/2）：
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矩形是简单的多边形，那么为什么要单独处理矩形？
比一般多边形可简化计算； 应用多: 如窗口系统；
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共享边界如何处理？
原则：左闭右开，下闭上开
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多边形的扫描转换
逐点判断法
•逐个判断绘图窗口内的像素： •如何判断点在多边形的内外关系？ 1）射线法; 2）累计角度法; 3）编码法； •1）射线法 步骤： 1) 从待判别点v发出射线; 2) 求交点个数k; 3) K的奇偶性决定了点与多边形的内 外关系; 4)奇异情况处理;
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多边形的扫描转换：扫描线算法：
扫描线算法：
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பைடு நூலகம்
目标：利用相邻像素之间的连贯性，提高算法效率； 处理对象：非自交多边形 （边与边之间除了顶点外无其它交点）；
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区域填充
区域：点阵表示的图形，像素集合； 表示方法：内点表示、边界表示： - 内点表示：－》区域填充算法 枚举处区域内部的所有像素； 内部的所有像素填充同一个颜色； 边界像素填充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－》边界填充算法； 边界上的所有像素填充同一颜色； 内部像素填充与边界像素不同的颜色； 区域填充：对区域重新着色的过程，即从给定位置开始涂描直到指定 的边界条件为止； - 将指定的颜色从种子点扩展到整个区域的过程； - 区域填充算法要求区域是连通的； 一般步骤： - 确定那些像素位于填充图元的内部； - 确定以什么颜色填充这些像素；
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多边形的扫描转换
扫描转换矩形（1/2）：
void FillRectangle(Rectangle *rect,int color) { int x,y; for(y = rect->ymin; y <= rect->ymax; y++) for(x = rect->xmin; x <= rect->xmax; x++) PutPixel(x,y,color); }/*end of FillRectangle() */
n
预处理; 离散计算方法：编码方法;
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多边形的扫描转换
逐点判断法
•3）编码方法：累计角度方法的离散方法 Step: a.预处理，测试点在边上否？ b.V为中点作局部坐标系,对象限按逆时针 （或顺时针）编码； P1 c.顶点编码Ipi， d.边编码。PiPi+1: △PiPi+1=Ipi+1-Ipi e.计算∑ △PiPi+1 （其中△PnPn+1 = △PnP0)： 若 ∑ 为0, V在P外；若 ∑ 为+/-4，V 在 P内；
P0
v P2
结论：逐点判断法程序简单，速度太慢，效率低。
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多边形的扫描转换：扫描线算法：
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几个概念：
边的连贯性：某条边与当前扫描线相交，也可能与下一条扫描 线相交； 扫描线的连贯性：当前扫描线与各边的交点顺序与下一条扫描 线与各边的交点顺序可能相同或类似； 区间连贯性：同一区间上的像素取同一颜色属性；
第四章 基本图形生成算法 （二）
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主要内容：
直线的扫描转换
圆与椭圆的扫描算法
区域填充 线宽与线型的处理 字符 裁剪
反走样
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多边形的扫描转换
逐点判断法
•2）累计角度法 步骤: 从v点向多边形P顶点发出 射线，形成有向角; 计算有相交的和，得出结论;
0，v位于P之外 i i 0 2 , v位于P之内
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多边形的扫描转换
逐点判断法
#define MAX 100
typedef struct{
int PolygonNum; // 多边形顶点个数 Point vertexces[MAX] //多边形顶点数组 } Polygon // 多边形结构 void FillPolygonPbyP(Polygon *P, int polygonColor) { int x,y; for(y = ymin; y <= ymax;y++) for(x = xmin; x <= xmax;x++) if( IsInside( P, x, y ) ) PutPixel(x, y, polygonColor); else PutPixel(x, y, backgroundColor); }/*end of FillPolygonPbyP() */