多边形填充算法的实现 计算机图形学
扫描线多边形填充算法
扫描线多边形填充算法扫描线多边形填充算法（Scanline Polygon Fill Algorithm）是一种计算机图形学中广泛使用的算法，用于将一个封闭的多边形形状涂色填充。
它通过扫描线的方式，从上到下将多边形内的像素按照预设的填充颜色来进行填充。
本文将详细介绍扫描线多边形填充算法的原理、流程和实现细节。
1.算法原理：扫描线多边形填充算法基于扫描线的思想，在水平方向上扫描每一行像素，并检测多边形边界与扫描线的交点。
通过将扫描线从上到下扫过整个多边形，对于每一行像素，找出与多边形边界交点的水平线段，然后根据填充颜色将像素点进行填充。
2.算法流程：-找出多边形的最小和最大Y坐标，确定扫描线的范围。
-从最小Y坐标开始，到最大Y坐标结束，逐行进行扫描。
-对于每一行，找出与多边形边界交点的水平线段。
-根据填充颜色，为每个水平线段上的像素点进行填充。
3.算法实现：-首先，需要根据给定的多边形描述边界的顶点坐标，计算出每条边的斜率、最小和最大Y值以及每条边的X坐标交点。
-然后，对于每一扫描线，找出与多边形边界交点的水平线段，即找出交点的X坐标范围。
-最后，根据填充颜色，将该范围内的像素点进行填充。
4.算法优化：- 针对复杂多边形，可以使用活性边表（AET，Active Edge Table）来管理边界信息，加快查找交点的速度。
-可以使用桶排序来排序边界事件点，提高扫描速度。
-根据多边形边的特征，对算法进行优化，减少不必要的计算和内存消耗。
5.算法应用：-扫描线多边形填充算法广泛应用于计算机图形学中的图形渲染、图像处理等领域。
-在游戏开发、CAD绘图、虚拟现实等应用中，扫描线多边形填充算法被用于快速绘制和渲染复杂多边形。
总结：扫描线多边形填充算法是一种经典的计算机图形学算法，通过扫描线的方式对多边形进行填充。
它可以高效地处理各种形状的多边形，包括凸多边形和凹多边形。
算法虽然简单，但在实际应用中具有广泛的用途。
计算机图形学图形区域填充效果
// Fill.cpp : implementation file
#include "stdafx.h"
#include "FloodFill.h"
#include "Fill.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#undef THIS_FILE
（1）种子填充算法原理
在多边形内部找到一个已知的象素点作为种子点，由此开始，利用区域的连通性找到多边形内部的 其它所有象素点进行填充。
（i）四向连通区域
①四向连通区域概念：从区域上任一点出发，在不超出区域边界的前提下，可通过4个方向：上、下、左、右的移动组合到达区域中的任意象素点，称此区域为四向连通区域。
{
//有需要填充的区域
if(spanNeedFill==FALSE)
{
spanNeedFill = TRUE;
}
x++;
}
if(spanNeedFill)
{
CPoint rightp(x-1,y);
stack.Push(x-1);
stack.Push(y);
spanNeedFill = FALSE;
virtual ~CStack();
};
#endif // !defined(AFX_STACK_H__D198F788_4ED1_4C09_98E5_433BAB24D864__INCLUDED_)
CStack.cpp参考代码：
// Stack.cpp: implementation of the CStack class.
#if !defined(AFX_STACK_H__D198F788_4ED1_4C09_98E5_433BAB24D864__INCLUDED_) #define AFX_STACK_H__D198F788_4ED1_4C09_98E5_433BAB24D864__INCLUDED_
c语言多边形区域填充算法
c语言多边形区域填充算法C语言多边形区域填充算法一、介绍多边形区域填充算法是计算机图形学中的一项重要技术，用于将给定的多边形区域进行填充，使其呈现出丰富的颜色或纹理，增强图形的效果和表现力。
本文将介绍一种常用的C语言多边形区域填充算法——扫描线填充算法。
二、扫描线填充算法原理扫描线填充算法是一种基于扫描线的填充方法，其基本思想是将多边形区域按照水平扫描线的顺序，从上到下逐行扫描，通过判断扫描线与多边形边界的交点个数来确定是否进入多边形区域。
具体步骤如下：1. 首先，确定多边形的边界，将其存储为一个边表。
边表中的每个边都包含起点和终点的坐标。
2. 创建一个活性边表（AET），用于存储当前扫描线与多边形边界的交点。
初始时，AET为空。
3. 从上到下逐行扫描多边形区域，对每一条扫描线，从边表中找出与该扫描线相交的边，并将其加入AET中。
4. 对于AET中的每一对交点，按照从左到右的顺序两两配对，形成水平线段，将其填充为指定的颜色或纹理。
5. 在扫描线的下一行，更新AET中的交点的坐标，然后重复步骤4，直到扫描到多边形区域的底部。
三、代码实现下面是一个简单的C语言实现扫描线填充算法的示例代码：```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdbool.h>typedef struct {int x;int y;} Point;typedef struct {int yMax;float x;float dx;int next;} Edge;void fillPolygon(int n, Point* points, int color) {// 获取多边形的边界int yMin = points[0].y;int yMax = points[0].y;for (int i = 1; i < n; i++) {if (points[i].y < yMin) {yMin = points[i].y;}if (points[i].y > yMax) {yMax = points[i].y;}}// 创建边表Edge* edges = (Edge*)malloc(sizeof(Edge) * n);int k = n - 1;for (int i = 0; i < n; i++) {if (points[i].y < points[k].y) {edges[i].yMax = points[k].y;edges[i].x = points[i].x;edges[i].dx = (float)(points[k].x - points[i].x) / (points[k].y - points[i].y);edges[i].next = k;} else {edges[i].yMax = points[i].y;edges[i].x = points[k].x;edges[i].dx = (float)(points[i].x - points[k].x) / (points[i].y - points[k].y);edges[i].next = i;}k = i;}// 扫描线填充for (int y = yMin; y < yMax; y++) {int xMin = INT_MAX;int xMax = INT_MIN;for (int i = 0; i < n; i++) {if (y >= edges[i].yMax) {continue;}edges[i].x += edges[i].dx;if (edges[i].x < xMin) {xMin = edges[i].x;}if (edges[i].x > xMax) {xMax = edges[i].x;}int j = edges[i].next;while (j != i) {edges[j].x += edges[j].dx; if (edges[j].x < xMin) {xMin = edges[j].x;}if (edges[j].x > xMax) {xMax = edges[j].x;}j = edges[j].next;}}for (int x = xMin; x < xMax; x++) { drawPixel(x, y, color);}}free(edges);}int main() {// 定义多边形的顶点坐标Point points[] = {{100, 100},{200, 200},{300, 150},{250, 100}};// 填充多边形区域为红色fillPolygon(4, points, RED);return 0;}```四、总结通过扫描线填充算法，我们可以实现对多边形区域的填充，从而提升图形的表现效果。
多边形扫描线填充算法技巧
多边形扫描线填充算法技巧扫描线填充算法是计算机图形学中常用的一种填充算法，用于对多边形进行填充。
其基本原理是通过扫描线与多边形边界的交点来确定需要填充的像素点。
本文将介绍多边形扫描线填充算法的基本思想以及一些常用的优化技巧。
一、基本思想多边形扫描线填充算法的基本思想是将多边形分解成一系列水平线段，然后对每条水平线段进行扫描，找出与多边形边界相交的点，并进行填充。
具体步骤如下：1. 确定多边形的边界：对于给定的多边形，首先需要确定其边界。
可以使用边界表（edge table）来存储多边形的边界信息，包括每条边的起点和终点坐标以及斜率等。
2. 初始化扫描线：从多边形边界中找出最小的y坐标和最大的y坐标，作为扫描线的起点和终点。
3. 扫描线算法：对于每条扫描线，通过遍历边界表，找出与扫描线相交的边界线段。
根据相交点的x坐标，确定需要填充的像素点范围。
4. 填充像素点：根据上一步确定的像素点范围，将扫描线上的像素点进行填充。
二、技巧和优化1. 边界表的构建：为了提高算法的效率，可以对边界表进行排序，按照扫描线的y坐标来排序。
这样可以减少对边界表的遍历次数，提高算法的执行速度。
2. 边界交点的计算：在扫描线算法中，需要计算扫描线与多边形边界的交点。
可以使用活性边表（active edge table）来存储当前与扫描线相交的边界线段，并根据交点的x坐标进行排序。
这样可以减少计算交点的次数，提高算法的效率。
3. 填充像素点的优化：在填充像素点时，可以使用扫描线种子填充算法来进行优化。
该算法通过选择合适的填充起点，在填充过程中自动推进扫描线，减少不必要的计算和填充操作，提高填充的速度。
4. 填充规则的处理：在实际应用中，可能会遇到一些特殊情况，如多边形内部有孔洞或交叉等。
针对这些情况，可以通过修改填充规则来处理。
常用的填充规则有奇偶填充规则和非零填充规则，可以根据实际情况选择合适的填充规则。
5. 像素点颜色的处理：在多边形填充过程中，可以通过设置填充的颜色或纹理来实现不同的效果。
六边形填充多边形算法-概述说明以及解释
六边形填充多边形算法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在计算机图形学中，六边形填充多边形算法是一种常用的方法，用于在离散的像素网格中填充一个给定的多边形区域。
这个算法主要的思路是利用六边形单元格来填充多边形，通过适当的规则和判断条件来确定哪些六边形单元格应该被填充，从而实现多边形的填充效果。
本文将详细介绍六边形填充多边形算法的原理、步骤以及优缺点，并结合具体的示例进行讲解。
通过深入学习和理解这一算法，读者可以更好地掌握在计算机图形学领域中处理多边形填充的技术手段，从而为实际应用场景中的图形渲染、图像处理等问题提供有效的解决方案。
1.2 文章结构:本文将首先介绍六边形填充多边形算法的概述，包括其背景和基本概念。
接着将详细讲解算法的原理，解释其实现的基本思路和机制。
然后，我们将逐步分析算法的具体步骤，包括算法的实现过程和关键步骤。
接下来，我们将探讨算法的优缺点，评价其在实际应用中的优劣势。
最后，我们将对本文进行总结，讨论六边形填充多边形算法在不同领域的应用前景，并展望未来的研究方向。
通过本文的讲解，读者将对六边形填充多边形算法有一个全面深入的了解。
1.3 目的:本文的目的是介绍六边形填充多边形算法，通过深入解析该算法的原理、步骤以及优缺点，帮助读者了解如何利用六边形填充多边形算法来有效解决填充多边形的问题。
通过本文的阐述，读者可以深入了解该算法的工作原理，从而更好地应用于实际的计算机图形学和几何方面的相关领域。
同时，本文还将探讨该算法的应用领域和未来的发展方向，旨在为读者提供对六边形填充多边形算法的全面了解，以促进该算法在实际应用中的推广和应用。
2.正文2.1 算法原理六边形填充多边形算法是一种基于六边形网格的填充算法，旨在将一个任意形状的多边形以最优方式填充为由六边形组成的图案。
该算法的原理主要包括以下几个步骤：1. 网格初始化：首先将待填充的多边形通过离散化的方式转换为六边形网格，确定网格的大小和分辨率。
多边形填充算法
多边形填充算法
多边形填充算法是一种计算机图形学中的算法，用于将一个封闭的多边形区域（如矩形、三角形、梯形等）填充成指定的颜色。
在计算机图形学中，多边形是由一系列线段（边）连接成的封闭区域。
填充算法的目的是在多边形的内部填充指定的颜色。
这种算法通常用于计算机辅助设计、计算机游戏开发、计算机动画、计算机视觉等领域。
填充算法有多种实现方法，包括扫描线填充、种子填充、边界填充、区域分割等。
其中，扫描线填充是最常见的一种算法，它的基本思想是从多边形的最上面一行开始，逐行向下扫描，同时记录扫描线和多边形之间的交点。
当扫描线与多边形的边相交时，根据交点的奇偶性来判断该点是否在多边形内部。
如果是奇数个交点，则该点在多边形内部，需要进行填充；如果是偶数个交点，则该点在多边形外部，不需要填充。
种子填充是另一种常见的填充算法，它的基本思想是从多边形内部的一个点（种子）开始，向外扩散填充。
在扩散过程中，同时记录已经填充过的像素点，避免重复填充。
这种算法的优点是填充速度较快，但容易出现填充区域不封闭、填充效果不理想等问题。
边界填充和区域分割是另外两种填充算法，它们的实现方式比较复杂，但可以处
理比较复杂的填充情况，例如多个子多边形共同填充、奇异多边形填充等。
总的来说，多边形填充算法在计算机图形学中具有重要的应用价值和研究意义，不同的填充算法各有优缺点，需要根据具体的需求和应用场景来选择合适的算法。
多边形的区域填充
b++;
p[b]=(int)edge[j].xmax;
}
}
if((scan>edge[j].ymin)&&(scan<edge[j].ymax))
{
b++;
p[b]=(int)(edge[j].xmax+edge[j].dx*(scan-edge[j].ymax));
}
}
//pDC->LineTo(spt[edge[0].num].x,spt[edge[0].num].y);
4.用C/C++语言编写源程序并调试、执行（最好能用动画显示填充过程）；
5.分析实验结果
6.对程序设计过程中出现的问题进行分析与总结；
7.打印源程序或把源程序以文件的形式提交；
8.按格式要求完成实验报告。
五、实验结果及分析
种子填充算法的优点是非常简单，缺点是需要大量栈空间来存储相邻的点。扫描线填充算法就是它的改进的方法。它是通过沿扫描线填充水平像素段，来处理四连通或八连通相邻点，这样就仅仅只需要将每个水平像素段的起始位置压入栈，而不需要将当前位置周围尚未处理的相邻像素都压入栈，从而可以节省大量的栈空间。
if(spt[i].y > pmax)
pmax = spt[i].y;
if(spt[i+1].y < pmin)
pmin = spt[i+1].y;
}
}
for(int r=1;r<=6;r++)//排序edge(yUpper，xIntersect)，结果为从大到小
{
for(int q=0;q<=6-r;q++)
计算机图形学5多边形扫描转换和区域填充
多边形分为凸多边形、凹多边形、含内环的多边 形等：
（1）凸多边形 任意两顶点间的连线均在多边形内。
（2）凹多边形
任意两顶点间的连线有不在多边形内的部分。
凸多边形
凹多边形
含内环的多边形
有关概念
1) 区域：一组相邻而且又相连的像素，而且具有 相同属性的封闭区域。 2）种类：①单域 ②复合域
3) 区域填充：以某种属性对整个区域进行设置的过 程。
另外使用增量法计算时，我们需要知道一条边何时不再与下 一条扫描线相交，以便及时把它从有效边表中删除出去，避免 下一步进行无谓的计算。 综上所述，有效边表AET的每个结点存放对应边的有关信息 如下：
x
△x
ymax
next
其中x为当前扫描线与边的交点，ymax是边所在的最大扫描 线值，通过它可以知道何时才能“抛弃”该边，△x表示从 当前扫描线到下一条扫描线之间的x增量即斜率的倒数。 next为指向下一条边的指针
P6(2,7)
P4(11,8) F G B P5(5,5) P3(11,3) C D
A
1
0 1
P1(2,2) P2(5,1) 2 3 4 5 6 7
E
8
9
10
11
一个多边形与若干扫描线
7
把多边形所有 的边全部填成这 样的结构，插到 这个指针数组里 面来。
多边形填充算法本
多边形填充算法本在计算机图形学中，使用多边形填充算法可以实现各种图形的绘制，例如：圆形、椭圆形、字母等。
对于任意形状的多边形来说，其内部像素点的坐标是无法直接计算得到的，因此需要通过一定的算法来实现。
常见的多边形填充算法有扫描线填充算法和边界填充算法。
接下来我们来详细了解这两种算法。
扫描线填充算法是通过扫描多边形上的每一条水平线，找到与多边形相交的线段，并进行填充操作。
具体步骤如下：1.找到多边形的最高点和最低点，作为扫描线的起点和终点。
2.将扫描线从起点依次向下移动，直到到达终点。
3.在每一条扫描线上，找到与多边形相交的线段。
4.根据线段的起点和终点，计算交点的x坐标，并从起点到终点对应的像素点进行填充。
5.重复步骤4，直到所有的扫描线都处理完毕。
扫描线填充算法的优点是简单易懂，适用于一般情况。
但是对于复杂的多边形来说，会存在边界交叉的情况，需要特殊处理。
边界填充算法是通过检测多边形的边界点，并进行填充操作。
具体步骤如下：1.找到多边形的最左边、最右边、最上边和最下边的点，作为边界点。
2.从最上边的点开始，依次向下遍历每一行像素点。
3.在每一行中，寻找与多边形边界相交的点，并进行填充操作。
4.重复步骤3，直到到达最下边的点。
边界填充算法的优点是对具有复杂交叉边界的多边形也能进行正确的填充操作。
但是对于非凸多边形来说，边界填充算法可能会有空隙出现。
除了以上两种常见的多边形填充算法，还有其他一些算法也可以实现多边形的填充操作，例如：扫描转换填充算法、边界边框填充算法等。
在实际应用中，多边形填充算法通常结合图形处理库或者计算机图形学软件来实现。
这些软件提供了丰富的函数和方法，可以直接调用进行多边形的填充操作。
综上所述，多边形填充算法是计算机图形学中的一个重要算法。
通过扫描线填充算法或者边界填充算法，可以实现对任意形状多边形的填充操作。
随着计算机图形学的发展，多边形填充算法也不断进化和优化，以满足不同应用场景的需求。
计算机图形学 有效边表填充算法实验报告
实验题目: 实验二有效边表填充算法1.实验目的:设计有效边表结点和边表结点数据结构设计有效边表填充算法编程实现有效边表填充算法2.实验描述:下图 1 所示多边形覆盖了12 条扫描线, 共有7 个顶点和7 条边。
7 个顶点分别为：P0（7, 8）, P1（3, 12）, P2（1, 7）, P3（3, 1）, P4（6, 5）, P5（8, 1）, P6（12, 9）。
在1024×768 的显示分辩率下, 将多边形顶点放大为P0（500,400）, P1（350, 600）, P2（250, 350）, P3（350, 50）, P4（500, 250）, P5（600, 50）, P6（800, 450）。
请使用有效边表算法填充该多边形。
图1示例多边形图2 屏幕显示多边形3.算法设计:（1）建立AET和BUCKET类；（2）初始化桶, 并在建立桶结点时为其表示的扫描线初始化为带头结点的链表；（3）对每个桶结点进行循环, 将桶内每个结点的边表合并为有效边表, 并进行有效边表循环；（4）按照扫描线从小到大的移动顺序, 计算当前扫描线与多边形各边的交点, 然后把这些交点按X值递增的顺序进行排序, 配对, 以确定填充区间；（5）用指定颜色点亮填充区间内的所有像素, 即完成填充工作。
4.源程序:1)//AET.hclass AET{public:AET();virtual ~AET();double x;int yMax;double k;//代替1/kAET *next;};//AET..cppAET::AET(){}AET::~AET(){}2) //Bucket.h#include "AET.h"class Bucket{public:Bucket();virtual ~Bucket();int ScanLine;AET *p;//桶上的边表指针Bucket *next;};// Bucket.cppBucket::Bucket(){}Bucket::~Bucket(){}3)//TestView.h#include "AET.h"//包含有效边表类#include "Bucket.h"//包含桶类#define Number 7//N为闭合多边形顶点数, 顶点存放在整型二维数组Point[N]中class CTestView : public CView{。
多边形填充算法实验报告
学生实验报告
实验课名称：计算机图形学
实验项目名称：多边形填充算法
专业名称：计算机科学与技术
班级：
学号：
学生姓名：
教师姓名：
2016年4月30 日
六．运行结果与分析：
图1：扫描线种子填充算法
图2：种子填充算法
七．实验中遇到的问题、解决方法及体会：
多边形的填充对我来说很困难，因为一开始我不知道要输入什么数据，后来我决定要输入五个点来形成一个五边形，但是输入的顺序是一个大问题。
后来我采取顺序输入的方法，但是程序运行时常常崩溃，结果不尽人意。
最后，我在同班同学的帮助之下，找到了自己的问题，完成了填充。
计算机图形学实验报告-多边形的扫描转换与区域填充
计算机科学与技术学院2013－2014学年第一学期《计算机图形学》实验报告班级：学号：姓名：教师：成绩：实验项目（2、多边形的扫描转换与区域填充）一、实验目的与要求（1）了解多边形扫描转换的各种算法，掌握多边形的扫描转换与区域填充算法。
（2）进一步掌握在VC集成环境中实现图形算法的方法与过程。
二、实验内容设计菜单程序，利用消息处理函数，完成以下要求：（1）给出凸多边形的若干顶点（3 ~ 5个），实现多边形的“x扫描算法”。
（2）实现种子填充，泛填充算法（四邻法）。
（3）设计程序，实现判断一个点是否在多边形区域内部。
三、重要算法分析（一）边界表示的四连通区域种子填充算法此方法的基本思想是，从多边形内部任一像素出发，按照“左上右下”的顺序判断相邻像素，若不是边界像素且没有被填充过，则对其填充，并且重复上述过程，直到所有像素填充完毕。
(1)从种子点出发，向左判断多边形内部颜色，如果不是填充颜色并且不是边界颜色，则填充，直到遇到边界为止。
(2)从种子点出发，向右判断多边形内部颜色，如果不是填充颜色并且不是边界颜色，则填充，直到遇到边界为止。
(3)将种子点的坐标y值上移一个像素，重复步骤（1）、（2）直到遇到上面边界为止。
(4)将种子点的坐标y值下移一个像素，重复步骤（1）、（2）直到遇到上面边界为止。
（二）判断一个点是否在多边形内部解决方案是将测试点的y坐标与多边形的每一个点进行比较，我们会得到一个测试点所在的行与多边形边的交点的列表。
如果测试点的两边点的个数都是奇数个则该测试点在多边形内，否则在多边形外。
如图1所示，判断点（红点）y值左边与多边形有5个交点，右边与多边形有3个交点，则该点在多边形内部。
图1如图2所示，判断点（红点）y值左边与多边形有2个交点，右边与多边形有2个交点，则该点在多边形外部。
图2但是有一种特殊情况须特别处理一下，当与多边形顶点相交时，需要将改点计算为两个交点，如图3所示：图3四、程序运行截图1.种子四连通域填充法，如图4所示。
计算机图形学多边形填充算法
计算机图形学多边形填充算法计算机图形学中的多边形填充算法是指将给定的多边形区域进行颜色填充，以使其完全填充的过程。
在图形学中，多边形是由一系列连续的线段组成的封闭图形。
填充算法可用于渲染图形、绘制图像等应用场景。
多边形填充算法的目标是根据设计要求和用户输入，给定一个多边形的边界，将多边形的内部区域进行颜色填充。
填充算法的实现涉及到图像的扫描线和区域判定，以确定填充的区域和颜色。
在本文中，我们将介绍常见的多边形填充算法，包括扫描线填充算法、边界填充算法等，并讨论它们的优缺点和适用场景。
扫描线填充算法扫描线填充算法是一种常见且简单的多边形填充算法。
该算法将多边形划分为一条条水平扫描线，并通过判断扫描线与多边形边界的交点，确定填充区域。
具体步骤如下：1.找到多边形边界的最上端和最下端。
2.从最上端开始，逐行进行扫描。
3.在每一行，通过求解扫描线与多边形边界的交点，确定填充区域。
4.对于每个填充区域，根据设计要求进行颜色填充。
扫描线填充算法的优点是简单易懂、实现较为容易。
然而，该算法存在一些缺点。
首先，对于具有复杂形状的多边形，扫描线填充算法可能会产生很多不必要的计算，导致效率降低。
其次，该算法需要处理多边形边界相交的情况，可能出现像素重复填充的问题，需要进行额外的处理。
边界填充算法边界填充算法是另一种常见的多边形填充算法。
与扫描线填充算法不同的是，边界填充算法是从多边形的边界出发，向内部填充颜色。
该算法的基本思想是对多边形的每条边进行填充，最终得到多边形的填充区域。
具体步骤如下：1.遍历多边形的每条边，保存每条边的起点和终点。
2.对于每个边，根据设计要求进行颜色填充。
3.对于多边形内部的区域，根据边界的颜色填充。
边界填充算法的优点是适用于复杂形状的多边形，无需处理边界相交的问题。
然而，该算法的实现相对复杂，需要处理边界的细化以及边缘像素重复填充的问题。
适用场景不同的多边形填充算法在不同场景下有不同的适用性。
《计算机图形学教学资料》第6讲-多边形填充
05
多边形填充的未来发展
新型填充算法的研究
基于物理的填充算法
模拟真实世界的物理现象，如流体动 力学、表面张力等，以实现更加自然 的多边形填充效果。
智能优化算法
利用遗传算法、模拟退火等智能优化 技术，自动寻找最优的填充方案，提 高填充效率和准确性。
人工智能在多边形填充中的应用
学习型填充算法
通过机器学习技术，让算法自动学习优秀的人类设计师的填充风格，实现更加 艺术化的多边形填充效果。
优化内存管理
合理分配和释放内存，避免频繁的内 存分配和释放操作，可以提高多边形 填充的性能。
04
多边形填充的实践案例
使用OpenGL实现多边形填充
总结词
使用OpenGL进行多边形填充是一种常见的图形编程实践，它涉及到顶点数据、着色器程序和渲染流程的配置。
详细描述
首先，你需要定义多边形的顶点坐标，并将其存储在一个顶点数组中。然后，你需要编写一个OpenGL着色器程 序，用于处理顶点数据并进行渲染。在渲染过程中，你需要设置正确的顶点属性、着色器程序和渲染流程，以确 保多边形能够正确填充颜色。
填充区域
填充区域指的是多边形的内部区域，即所有被填充 的像素组成的区域。
填充颜色
填充颜色是指用于填充多边形内部的颜色，可以根 据需要选择不同的颜色。
填充算法的分类
扫描线填充算法
扫描线填充算法是一种基于扫 描线的填充算法，通过从左到 右、从上到下扫描多边形的内 部像素，对落在多边形内部的 扫描线进行上色。
在游戏开发中应用多边形填充
总结词
在游戏开发中应用多边形填充技术可以创建 更加逼真的游戏场景和角色模型。
详细描述
游戏开发者通常使用游戏引擎（如Unity或 Unreal Engine）来创建游戏场景和角色模 型。在这些引擎中，多边形填充技术被广泛 应用，以实现更加逼真的场景和角色模型。 通过合理配置顶点数据、着色器程序和渲染 流程，游戏开发者可以创建出令人惊叹的游 戏视觉效果。
多边形扫描线填充算法的概念和步骤
多边形扫描线填充算法的概念和步骤嘿，咱今儿个就来聊聊多边形扫描线填充算法。
你知道不，这就像是给多边形这个大拼图上色一样有趣呢！多边形啊，它可不是个乖乖待着的主儿，有好多边和角呢。
那这扫描线填充算法呢，就是来搞定怎么把这些多边形填满颜色的。
想象一下，有一条线就像个小刷子似的，从这头刷到那头，把多边形的每一块都照顾到。
这就是扫描线啦。
它一格一格地走，每到一个地方，就看看和多边形有啥关系。
那具体步骤呢，咱可得好好说说。
首先得确定这个多边形的边啊，知道它们在哪儿，长啥样。
然后呢，这条扫描线就开始工作啦，它会和多边形的边相交，这就像它们在打招呼呢。
接着，就根据这些交点来算出要填充的区域。
这就好比是知道了要给哪块地播种一样。
然后啊，就开开心心地把颜色填上。
你说这神奇不神奇？就这么一步一步的，一个多边形就被漂亮地填满啦。
这可不比画画简单哦，这里面可有大学问呢。
比如说吧，要是交点算错了，那颜色可就填错地方啦，那就成大花脸啦！所以每一步都得仔细着点呢。
而且啊，这算法就像个小魔法师，能让那些奇奇怪怪形状的多边形都变得漂漂亮亮的。
它能让我们在屏幕上看到各种好看的图形，这可都是它的功劳呀。
你再想想，要是没有这个算法，那我们看到的图形不就干巴巴的，一点都不生动啦。
多边形扫描线填充算法，虽然名字听起来有点拗口，但它真的超级重要呢。
它就像一个默默工作的小工匠，为我们打造出美丽的图形世界。
怎么样，现在对这个多边形扫描线填充算法是不是有点感觉啦？它可不简单哦，是计算机图形学里的一个宝贝呢！以后再看到那些好看的图形，可别忘了背后有它的功劳哟！。
多边形的实现原理
多边形的实现原理多边形是几何图形中的一种，它由三个或更多个线段组成的封闭图形构成，每个线段相连形成一个角，这些角共同组成了多边形。
多边形可分为以下三种：凸多边形、凹多边形和非简单多边形。
在计算机图形学中，多边形是常见的图形元素之一，图形界面和游戏开发等领域都有大量应用。
多边形的实现原理是涉及到计算机图形学和算法的知识，下面笔者将从多边形的表示方式、填充算法和边缘识别算法三个方面加以解释。
多边形的表示方式在计算机表示中，多边形通常由一组点的坐标表示而成。
这些点按照一定的顺序相连，形成多边形的边界。
通常也可以使用向量的方法描述多边形，把向量的起点和终点定义为多边形的顶点，从而确定多边形的边界。
从表示方式看，多边形可以分为逐点表示和向量表示两种。
逐点表示是指将多边形的边界顺次存储在内存中，每个顶点的坐标按照一定的顺序依次存储，以表示多边形的形状。
逐点表示的优点在于可以很方便地读取和处理每个顶点的具体信息，在图形处理中，通常需要针对每个顶点进行位置计算、颜色填充等处理。
缺点是需要存储大量的顶点信息，而且顶点的顺序可能会影响多边形的呈现效果。
向量表示是指将多边形的边界表示成一组向量，每个向量确定了多边形中的一个顶点和该顶点到下一个顶点的连线（边）。
向量表示的优点在于可以用较小的存储空间表示多边形，并且不受边界顺序的影响，能够保证多边形恒定。
但是向量表示需要计算向量之间的关系，增加了渲染的复杂度。
填充算法多边形的填充算法是实现多边形绘制的重要步骤。
填充算法的主要目的是将多边形的空心变成实心的填充物或图案。
在图形处理中，填充算法是一项非常重要的任务，因为它能够影响多边形的实际呈现效果。
在计算机图形学中，填充算法通常有以下几种：扫描线填充算法：扫描线算法是将多边形沿着x轴或y轴方向分成多个条带，每条带用扫描线扫描，判断扫描线与多边形交点的奇偶性，从而确定是否填充这一区域。
扫描线算法可以较好地处理凸多边形和复杂多边形，但对于凹多边形和非简单多边形效果欠佳，需要进行细分处理。
扫描线多边形填充算法
扫描线多边形填充算法扫描线多边形填充算法是计算机图形学中常用的一种算法。
该算法在计算机图形学中的应用非常广泛，主要用于生成3D模型、游戏场景绘制、平面设计和室内设计等领域。
扫描线多边形填充算法是一种基于扫描线的绘制算法，利用扫描线的方法逐行扫描多边形，根据多边形的边界信息实现多边形的填充效果。
该算法能够处理任意形状的多边形，准确率较高且填充速度较快，广泛被应用于图形处理和计算机图形学领域，成为常用的图形算法之一。
扫描线多边形填充算法的基本思路是利用扫描线的思想，从上到下逐行扫描多边形，记录下所有交点，然后分别对相邻的两个交点进行连线，将扫描线与多边形的交点看做是线段的端点，用线段相交的奇偶性来决定颜色的填充，最后形成连续的填充区域。
扫描线多边形填充算法的实现需要经过以下步骤：1. 对多边形边界进行预处理，将所有边界的交点按照从上到下的顺序排列，如果存在重合的交点则去重。
2. 从上到下遍历扫描线，记录扫描线与多边形边界的交点。
3. 将相邻的两个交点之间的线段按照扫描线的方向进行连线。
4. 判断连线与多边形每条边的交点数目，通过判断奇偶性来确定线段的颜色填充方向，奇数填充，偶数不填充。
5. 当扫描线遍历到最后一行时，多边形的填充工作完成。
扫描线多边形填充算法的优点是填充精度高、处理速度快、容易实现、适用于各种形状的图形等，但也存在一些缺点，例如，不能处理自交和孔洞性多边形，所以需要在实际应用中注意多边形的选择。
总的来说，扫描线多边形填充算法具有重要的应用价值，对于计算机图形学领域中的制图、绘制和渲染方面有着广泛的应用，实现算法的关键在于正确处理多边形的交点和判断线段的奇偶性，只有正确理解这些问题才能够在实践中使用扫描线多边形填充算法进行有效的图形填充处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
spt[6]=CPoint(160,150);
spt[7]=CPoint(100,100);
pDC->SelectObject(old);
CView::OnLButtonDblClk(nFlags,point);
}
void CDrawView::OnLButtonDown(UINT nFlags,CPoint point)
pDC->TextOut(20,20,"双击鼠标左键，生成多边形");
pDC->TextOut(20,50,"先在多边形内部单击鼠标右键，选择种子点，然后单击功能菜单实现填充");
pDC->SelectObject(old);
}
void CDrawView::OnSeedfill()
{CclientDC dc(this);
int k;
int r,g,b;
Edge*etp;
makeet();
while (et[++scany]==NULL);
While(scany<600){
if(et[scany]!=NULL){
etp=et[scany];
while(etp){
i=scany;
while(i<etp->ymax){
j=(int)etp->x;
j++;
while(i<600){
Color=dc.GetPixel(j,i);
r=255--GetRValue(Color);
G=255--GetGValue(Color);
B=255--GetBValue(Color);
dc.GetPixel(j,i),RGB(r,g,b));
j++;}
etp->x+=etp->deltax;
《计算机图形学基础》实验报告
实验序号：03实验项目名称：多边形填充算法的实现
学 号
姓 名
专业、班级
软件工程
实验地点
计-201
指导教师
时间
2016.4.05
一、实验目的及要求
多边形的填充算法有很多种，比如说边缘填充算法，栅栏填充算法，还有种子填充算法。种子填充算法和其他几种的算法采用的是完全不同的方法。
x--;
current=dc,GetPixel(x,y);
}
x=s-point.x;
}
x=s_point.x;y=s_point.y-1;
for(;y>=pmin;y--)
{
int current=dc.GetPixel(x,y);
while((current!=boundary)&&(current!=fill))
int fill=RGB(0,255,0);
int boundary=RGB(0,0,255);
int x,y,p0,pmin,pmax;
for(int m=1;m<7;m++)
{
for(int n=0;n<7-m;n++)
{
if(spt[n].y<spt[n+1].y)
{
p0=spt[n].y；
spt[n]=spt[n+1];
{
dc.SetPixel(x,y,fill);
x++;
current=dc,GetPixel(x,y);
}
x=s-point.x;
x--;
current=dc.GetPixel(x,y);
while((current!=boundary)&&(current!=fill))
{
dc.SetPixel(x,y,fill);
spt[n+1]=p0;
}
}
}
pmax=spt[0].y;
pmin=spt[6].y;
x=s_point.x;y=s_point.y;
for(;y<=pmax;y++)
{
int current=dc.GetPixel(x,y);
while((current!=boundary)&&(current!=fill))
class CDrawView:public CView
{
protected://create from serialization only
CDrawView();
DECLARE_DYNCREATE(CDrawView)
public:
CDrawDoc*GetDocument();
public:
CPoint spt[7],s_point;
Edge*ep1;
for(; p1<npoint;p1++,p2=(++p2)% npoint){
if(lhpoint[p1][1]==lhpoint[p2][1])
continue;
else if (lhpoint[p1][1]<lhpoint[p2][1]){
smally=lhpoint[p1][1];
......
}
void CDrawView::OnDraw(CDC*pDC)
{CDrawDoc*pDoc=GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
CPen newpen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255));
CPen*old=pDC->SelectObject(&newpen);
}
ep1=new Edge;
ep1->ymax=bigy;
ep1->x=(float)smallx;
ep1->deltax=(floaห้องสมุดไป่ตู้)(smallx-bigx)/(smally-bigy);
ep1->nextEdge=et[smally];
et[smally]=ep1;
}
}
void CMy2dcadView::OnRButtonDown(UINT nFlags,CPint point)
{
dc.SetPixel(x,y,fill);
x++;
current=dc,GetPixel(x,y);
}
x=s-point.x;
x--;
current=dc.GetPixel(x,y);
while((current!=boundary)&&(current!=fill))
{
dc.SetPixel(x,y,fill);
i++;
}
etp->x+=etp->nextEdge;
}
et[scany]=NULL;
}
scany++;
}
npoint=20;
}
运行结果：
五、分析与讨论
六、教师评语
签名：日期：
成绩
CPen*old=pDC->SelectObject(&newpen);
spt[0]=CPoint(100,100);
spt[1]=CPoint(250,100);
spt[2]=CPoint(250,250);
spt[3]=CPoint(100,250);
spt[4]=CPoint(150,200);
二、实验设备（环境）及要求
1、了解MATLAB软件基本操作，熟悉基本计算和绘图功能。
2、环境要求：配有Windows XP及以上操作系统，安装MATLAB软件的完整版。
3、实验过程中，务必仔细观察上机现象，记录必要信息，分析实验结果，按要求写出实验报告。
三、实验内容与步骤
题目：多边形填充算法的实现
四、实验结果与数据处理
{
s_point=pont;
CView::OnRButtonDown(nFlags,point);
}
CView::OnLButtonDblClk(nFlags, point);
}
void CMy2dcadView::makeet()()
{int p1=0,p2=1;
int smally,bigy,smallx,bigx;
{
//TODO:Add your message handler code here and/or call default
CView::OnRButtonDown(nFlag,point);
CClientDC dc(this);
COLORREF Color;
int scany=-1;
int i=0,j=0;
bigy=lhpoint[p2][1];
smallx=lhpoint[p1][0];
bigx=lhpoint[p2][0];
} else {
smally=lhpoint[p2][1];
bigy=lhpoint[p1][1];
smallx=lhpoint[p2][0];
bigx=lhpoint[p1][0];
x--;
current=dc,GetPixel(x,y);
}
x=s-point.x;
}
}
void CDrawView::OnLButtonDblClk(UINT nFlags,CPoint point)
{
RedrawWindow();
CDC*pDC=GetDC();
CPen newpen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255));