计算机图形学圆的填充

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计算机图形学区域填充

}
} /* polyfill */
桶结构
用于存放按照一定的规则（顺序）排列的若干组数据或处理对象。
通常情况下，桶采用向量形式和链表形式构造的一种数据结构。
6．边界标志算法
边界标志算法的基本思想是：在帧缓冲器中对多边形的每条边进行直线扫描转换，亦即对多边形边界所经过的象素打上标志。然后再采用和扫描线算法类似的方法将位于多边形内的各个区段着上所需颜色。对每条与多边形相交的扫描线依从左到右的顺序，逐个访问该扫描线上的象素。使用一个布尔量inside来指示当前点是否在多边形内的状态。Inside的初值为假，每当当前访问的象素为被打上边标志的点，就把inside取反。对未打标志的象素，inside不变。若访问当前象素时， inside为真，说明该象素在多边形内，则把该象素置为填充颜色。
扫描线6的活性边表扫描线7的活性边表
为了方便活性边表的建立与更新，我们为每一条扫描线建立一个新边表（NET）,存放在该扫描线第一次出现的边。也就是说，若某边的较低端点为ymin，则该边就放在扫描线ymin的新边表中。
扫描线多边形填充算法的主要步骤
▪ 建立NET(NewEdgeList) ▪ 从最低扫描线开始到最高扫描线循环： ➢ 建立或调整AET(ActiveEdgeList)； ➢ 按照AET中的接点顺序填充；
准备工作： typedef struct { int x,y;} seed; typedef struct { seed s[6400];int top;} seedstack;
VC++程序实现
可以直接利用函数的递归调用来实现.
设（x,y）为内点表示的4连通区域内的一点， oldcolor为区域的原色，要将整个区域填充为新的颜色newcolor。

Bresenham算法画圆并填充实验报告 09009202 陶园

计算机图形学实验报告实验二Bresenham算法画圆并填充学号：09009202 姓名：陶园成绩：东南大学计算机科学与工程学院二〇一一年十一月一．实验题目Bresenham算法画圆并填充二．算法思想1.首先，真实的线条是连续的，但是计算机中的线条是离散的，是由很多点组成的，那么画线的重点就是如何高效地找到这些离散的点来更好地画出想要的图形。

2.实验要求用Bresenham算法实现画圆。

那么首先先要了解Bresenham算法是一种什么算法。

经过查阅，我找到Bresenham直线算法和画圆算法。

直线是圆的基础。

Bresenham直线算法是用来描绘由两点所决定的直线的算法，它会算出一条线段在 n 维光栅上最接近的点。

这个算法只会用到较为快速的整数加法、减法和位元移位，常用于绘制电脑画面中的直线。

是计算机图形学中最先发展出来的算法。

Bresenham画圆算法又称中点画圆算法，与Bresenham 直线算法一样，其基本的方法是利用判别变量来判断选择最近的像素点，判别变量的数值仅仅用一些加、减和移位运算就可以计算出来。

为了简便起见，考虑一个圆心在坐标原点的圆，而且只计算八分圆周上的点，其余圆周上的点利用对称性就可得到。

Bresenham直线算法流程图圆的八对称性所以，只需要知道圆上的一个点的坐标 (x, y) ，利用八对称性，就能得到另外七个对称点的坐标。

和直线算法类似，Bresenham画圆算法也是用一系列离散的点来近似描述一个圆。

Bresenham画圆算法的流程图三．源代码#include "stdlib.h"#include "math.h"#include <gl/glut.h>//按坐标画点void draw(GLint xCoord, GLint yCoord){glBegin(GL_POINTS);//以点的形式glVertex2i(xCoord, yCoord);//在（xCoord, yCoord）坐标下画点glEnd();glFlush();//强制刷新}void Circle(GLint x,GLint y){int a=abs(x);//将x的绝对值赋给aint b=abs(y);//将y的绝对值赋给bint c=a*-1;//使c=a的相反数int d=b*-1;//使d=b的相反数draw(x, y); draw(y, x);draw(-x, y); draw(y, -x);draw(x, -y); draw(-y, x);draw (-x, -y); draw(-y, -x);//按照圆的对称性以圆心为对称点将四个象限的圆周画出for(int i=c;i<=a;i++){for(int j=d;j<=b;j++){draw(i,j);}}//以a,b,c,d为边界用点填充该圆}//主函数void BresenhamCircle(GLint r){int d, d1, d2, direct;GLint x,y;x=0;y=r;d = 2*(1-r);while(y>=0){Circle(x,y);if(d < 0){d1 = 2* (d+ y) -1;if(d1 <=0)direct = 1;elsedirect = 2;}else{if( d > 0){d2 = 2*(d-x)-1;if(d2 <= 0)direct = 2;elsedirect = 3;}elsedirect = 2;}switch(direct){case 1:x++;d+=2*x + 1;break;case 2:x++; y--;d+=2*(x-y+1) + 1;break;case 3:y--;d+=-2*y + 1;break;}}}void RenderScene(void){BresenhamCircle(50);//主函数调用}//当窗口大小改变时由GLUT函数调用void ChangeSize(GLsizei width, GLsizei Height){GLfloat aspectRatio;if (Height == 0){Height = 1;}glViewport(0, 0, width, Height);//指定视口矩形左下角glMatrixMode(GL_PROJECTION);//指定当前矩阵，对投影矩阵应用随后的矩阵操glLoadIdentity();// 装载单位矩阵aspectRatio = (GLfloat)width / (GLfloat) Height;if (width <= Height){glOrtho(-100.0, 100.0, -100.0 / aspectRatio, 100.0 / aspectRatio, 1.0, -1.0);}else{glOrtho(-100.0 * aspectRatio, 100.0 * aspectRatio, -100.0, 100.0, 1.0, -1.0);}glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//指定当前矩阵，对模型视景矩阵堆栈应用随后的矩阵操作glLoadIdentity();// 装载单位矩阵}//主程序入口void main(void){glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);//设置初始显示模式,指定单缓存窗口,指定RGB 颜色模式的窗口glutCreateWindow("圆");//创建窗口，窗口名称为“圆”glutDisplayFunc(RenderScene);//进行画图glutReshapeFunc(ChangeSize);//重画回调函数glutMainLoop();//进入GLUT事件处理循环，让所有的与“事件”有关的函数调用无限循环}四．结果截屏五．出现问题及解决方案1.对于如何填充整个圆一开始没有好的方法，后来决定每画一个点，就将该横坐标的所有纵坐标点画出，从下到上，整个填充圆从中间到两边形成。

计算机图形学--区域填充算法的实现

实验四区域填充算法的实现班级信计2班学号 20080502090 姓名张进分数一、实验目的和要求：1、理解区域的表示和类型，能正确区分四连通和八连通的区域2、了解区域填充的实现原理3、利用TurboC实现区域填充的递归算法二、实验内容：当给定种子点(x,y)时，首先填充种子点所在的扫描线上的位于给定区域的一个区段，然后确定与这一区段连通的上下两条扫描线上位于给定区域的区段依次保存下来。

反复这个过程，直到填充结束.三、实验结果分析1、种子填充算法假设在多边内有一像素已知，由此出发利用连通性找到区域内的所有像素2、设(x,y)为内点表示的四连通区域内的一点，oldcolor为区域的原色。

现取(x,y)为种子点，要将整个区域填充为显得颜色newcolor，递归填充过程如下：先判别像素(x,y)的颜色，若它的值不等于oldcolor，说明该像素或者位于区域之外或者已经被置于newcolor，不需要填充，算法结束，否则置该像素的颜色为newcolor，再对与其相邻上、下、左、右四个相邻像素分别作递归填充。

1、程序代码：#include "Conio.h"#include "graphics.h" /*for initgr()*/#include "stdio.h" /*for NULL */#define closegr closegraphvoid initgr(void) /* BGI初始化*/{int gd = DETECT, gm = 0; /* 和gd = VGA,gm = VGAHI是同样效果*/ registerbgidriver(EGAVGA_driver);/* 注册BGI驱动后可以不需要.BGI文件的支持运行*/initgraph(&gd, &gm, "");}enum BOOL{FALSE = 0, TRUE = 1};typedef struct{int y;int xLeft;int xRight;}Span;/*区段*/typedef struct stacknode{Span span;struct stacknode *next;}stacknode;typedef struct{stacknode *top;}linkstack;/*-----------------进栈操作----------------------------------------*/ void PushStack(linkstack *s, Span *span){stacknode *p=(stacknode*)malloc(sizeof(stacknode));p->span.y = span->y;p->span.xLeft = span->xLeft;p->span.xRight = span->xRight;p->next=s->top;s->top=p;}/*-----------------出栈操作------------------------------------------*/ void PopStack(linkstack *s,Span *span){int x;stacknode *p=s->top;span->y = p->span.y;span->xLeft = p->span.xLeft;span->xRight = p->span.xRight;s->top=p->next;free(p);}/*-----------------将栈清空------------------------------------------*/ void SetStackEmpty(linkstack *s){stacknode *p=s->top;while( s->top != NULL){free(p);s->top=p->next;}}/*--------------判断栈是否为空----------------------------------------*/ int IsStackEmpty(linkstack *s){if(s->top == NULL)return 1;elsereturn 0;}/*----------------核心程序开始----------------------------------------*/ void ScanLineFill4(int x,int y,int oldColor,int newColor){int xLeft,xRight;int i;enum BOOL isLeftEndSet, spanNeedFill;Span span;linkstack *s=(linkstack*)malloc(sizeof(linkstack));s->top = NULL;/*填充并确定种子点(x,y)所在的区段*/i = x;while(getpixel(i,y) == oldColor)/*向右填充*/{putpixel(i,y,newColor);i++;}span.xRight = i - 1; /*确定区段右边界*/i = x - 1;while(getpixel(i,y) == oldColor)/*向左填充*/{putpixel(i,y,newColor);i--;}span.xLeft = i + 1; /*确定区段左边界*//*初始化*/SetStackEmpty(s);span.y = y;PushStack(s,&span);/*将前面生成的区段压入堆栈*/while( ! IsStackEmpty(s) )/*终止判断*/{/*出栈*/PopStack(s, &span);/*处理上面扫描线*/y = span.y + 1;xRight = span.xRight;i = span.xLeft - 1;isLeftEndSet = FALSE;while(getpixel(i,y) == oldColor)/*向左填充*/ {putpixel(i, y, newColor);i--;}if( i != span.xLeft - 1)/*确定区段左边界*/{isLeftEndSet = TRUE;xLeft = i + 1;}i = span.xLeft;while( i < xRight){spanNeedFill = FALSE;while(getpixel(i,y) == oldColor) /*向右填充*/{if( ! spanNeedFill){spanNeedFill = TRUE;if( ! isLeftEndSet){isLeftEndSet = TRUE;xLeft = i;}}putpixel(i,y,newColor);i++;}if( spanNeedFill ){span.y = y;span.xLeft = xLeft;span.xRight = i - 1;PushStack(s, &span); /*将区段压入堆栈*/isLeftEndSet = FALSE;spanNeedFill = FALSE;}/* while(getpixel(i,y) != oldColor) */i++;}/*end of while( i < xRight) *//*处理下面一条扫描线,与处理上面一条扫描线完全类似*/ y = y - 2;xRight = span.xRight;i = span.xLeft - 1;isLeftEndSet = FALSE;while(getpixel(i,y) == oldColor)/*向左填充*/{putpixel(i, y, newColor);i--;}if( i != span.xLeft - 1)/*确定区段左边界*/{isLeftEndSet = TRUE;xLeft = i + 1;}i = span.xLeft;while( i < xRight){spanNeedFill = FALSE;while(getpixel(i,y) == oldColor) /*向右填充*/{if( ! spanNeedFill){spanNeedFill = TRUE;if( ! isLeftEndSet){isLeftEndSet = TRUE;xLeft = i;}}putpixel(i,y,newColor);i++;}if( spanNeedFill ){span.y = y;span.xLeft = xLeft;span.xRight = i - 1;PushStack(s, &span); /*将区段压入堆栈*/isLeftEndSet = FALSE;spanNeedFill = FALSE;}/* while(getpixel(i,y) != oldColor) */i++;}/*end of while( i < xRight) */delay(2000); /*延时*/}/*end of while( ! isStackEmpty() ) */}/*end of ScanLineFill4() *//*---------------------main()------------------------------------------*/ int main(){initgr(); /* BGI初始化*/setbkcolor(3);setcolor(5);moveto(50, 50); /*绘制4连通区域*/lineto(400, 50);lineto(400,300);lineto(150,300);lineto(150,400);lineto(50, 400);lineto(50, 50);ScanLineFill4(150,150,0,14); /*相与后oldColor == 0*/getch(); /* 暂停一下，看看前面绘图代码的运行结果*/ closegr(); /* 恢复TEXT屏幕模式*/return 0;}1.运行结果：。

计算机图形学--填充报告2

计算机图形学课程名称多边形填充实验名称一、实验目的及要求软件环境：Microsoft studio visual C++ 6.0 MFC硬件：计算机（1）理解窗口到视区的变换（2）学习使用MFC的图形编程（3）实现五角多边形的填充二、实验内容仿照Windows的附件程序“画图”, 用C++语言编制一个具有交互式绘制和编辑多种图元功能的程序“Mini-Painter”，实现以下功能对应的设计内容：(1) 能够以交互方式在图形绘制区绘制填充多边形(2) 设置线条的颜色、线型和线条宽度，对绘制的图元进行线条和填充属性的修改；三、实验步骤1．新建MFC应用程序（a）新建工程。

运行VC++6.0，新建一个MFC AppWizard[exe]工程，并命名为“多边形”，选择保存路径，确定。

(b)详细步骤不再细述，接下来如图（c）在view.cpp中输入代码并编译运行无误得到结果三、实验内容// 多边形View.cpp : implementation of the CMyView class//#include "stdafx.h"#include "多边形.h"#include "多边形Doc.h"#include "多边形View.h"#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE[] = __FILE__;#endif/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CMyViewIMPLEMENT_DYNCREATE(CMyView, CView)BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyView, CView)//{{AFX_MSG_MAP(CMyView)ON_COMMAND(ID_DUOBIANXING, OnDuobianxing)//}}AFX_MSG_MAP// Standard printing commandsON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView::OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView::OnFilePrintPreview)END_MESSAGE_MAP()///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyView construction/destructionCMyView::CMyView(){// TODO: add construction code here}CMyView::~CMyView(){}BOOL CMyView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs){// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying// the CREATESTRUCT csreturn CView::PreCreateWindow(cs);}///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyView drawingvoid CMyView::OnDraw(CDC* pDC){CMyDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);// Circle(100,RGB(0,168,168),pDC) ;// TODO: add draw code for native data here}///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyView printingBOOL CMyView::OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo){// default preparationreturn DoPreparePrinting(pInfo);}void CMyView::OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/){// TODO: add extra initialization before printing}void CMyView::OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/){// TODO: add cleanup after printing}///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyView diagnostics#ifdef _DEBUGvoid CMyView::AssertValid() const{CView::AssertValid();}void CMyView::Dump(CDumpContext& dc) const{CView::Dump(dc);}CMyDoc* CMyView::GetDocument() // non-debug version is inline{ASSERT(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CMyDoc)));return (CMyDoc*)m_pDocument;}#endif //_DEBUG/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CMyView message handlersvoid CMyView::OnDuobianxing(){// TODO: Add your command handler code here//CMyDoc* pDoc = GetDocument();//ASSERT_VALID(pDoc);CDC *pDC=GetDC();const int POINTNUM=10; //多边形点数.typedef struct XET{float x;float dx,ymax;XET* next;}AET,NET;struct point{float x;float y;}polypoint[POINTNUM]={200,150,350,50,350,400,250,250,100,350,200,200,300,200,400,200};//多边形顶点int MaxY=0;int i;for(i=0;i<POINTNUM;i++)if(polypoint[i].y>MaxY)MaxY=polypoint[i].y;AET *pAET=new AET;pAET->next=NULL;NET *pNET[1024];for(i=0;i<=MaxY;i++){pNET[i]=new NET;pNET[i]->next=NULL;}for(i=0;i<=MaxY;i++){for(int j=0;j<POINTNUM;j++)if(polypoint[j].y==i){if(polypoint[(j-1+POINTNUM)%POINTNUM].y>polypoint[j].y){NET *p=new NET;p->x=polypoint[j].x;p->ymax=polypoint[(j-1+POINTNUM)%POINTNUM].y;p->dx=(polypoint[(j-1+POINTNUM)%POINTNUM].x-polypoint[j].x)/(polypoint[(j-1+POINTNUM)%POINTN UM].y-polypoint[j].y);p->next=pNET[i]->next;pNET[i]->next=p;}if(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POINTNUM].y>polypoint[j].y){NET *p=new NET;p->x=polypoint[j].x;p->ymax=polypoint[(j+1+POINTNUM)%POINTNUM].y;p->dx=(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POINTNUM].x-polypoint[j].x)/(polypoint[(j+1+POINTNUM)%POINTN UM].y-polypoint[j].y);p->next=pNET[i]->next;pNET[i]->next=p;}}}for(i=0;i<=MaxY;i++){NET *p=pAET->next;while(p){p->x=p->x + p->dx;p=p->next;}//断表排序,不再开辟空间AET *tq=pAET;p=pAET->next;tq->next=NULL;while(p){while(tq->next && p->x >= tq->next->x)tq=tq->next;NET *s=p->next;p->next=tq->next;tq->next=p;p=s;tq=pAET;}//(改进算法)先从AET表中删除ymax==i的结点AET *q=pAET;p=q->next;while(p){if(p->ymax==i){q->next=p->next;delete p;p=q->next;}else{q=q->next;p=q->next;}}//将NET中的新点加入AET,并用插入法按X值递增排序p=pNET[i]->next;q=pAET;while(p){while(q->next && p->x >= q->next->x)q=q->next;NET *s=p->next;p->next=q->next;q->next=p;p=s;q=pAET;}//配对填充颜色p=pAET->next;while(p && p->next){for(float j=p->x;j<=p->next->x;j++)pDC->SetPixel(static_cast<int>(j),i,RGB(168,255,55));p=p->next->next;//考虑端点情况}}ReleaseDC(pDC);}四、实验结果五、实验总结分析做这个实验要借助数组链表和指针的用法，通过研究，更熟练了用指针进行扫描来绘制圆，通过做这实验，也提升了我对这门课的兴趣。

计算机图形学第5讲二维填充图元的生成zds

SetPixel(x, y, color); }/*end of FillRectangle() */
(xmax, ymax) (xmin, ymin)
5
5.2 扫描转换矩形
问题
矩形是简单的多边形，那么为什么要单独处理矩形？
与一般多边形相比可简化计算应用非常多，如窗口系统
共享边界如何处理？
《计算机图形学》课程
第5讲二维填充图元的生成
主讲教师：张东水
湖南科技大学地球空间信息研究中心
1
本讲目标
掌握如何绘制填充图元（矩形、多边形等）
扫面转换算法（扫描线算法）填充算法
2
主要内容
填充图元扫描转换矩形扫描转换多边形扫描转换扇形区域区域填充以图像填充区域字符的表示与输出
3
5.1 填充图元
填充（Filling）图元
矩形(Rectangle) 多边形(Polygon) 扇形(Ellipse Arc)
步骤
确定那些像素位于填充图元的内部用指定颜色绘制这些像素
两类方法
扫描转换（Scan Converting）: 参数－>点阵填充（Filling） : 点阵－>点阵
7
5.3 扫描转换多边形
如何识别多边形的凸凹性
方法1：多边形边的延长线是否划分顶点在两侧方法2：向量的叉积每条边建立一个向量，测试相邻边的叉积z坐标的正负（1）如果叉积同号，那么是凸多边形（2）如果叉积不同号，那么是凹多边形
(E1×E2 )z > 0 (E2×E3 )z > 0 (E3×E5 )z < 0 (E5×E5 )z > 0 (E5×E6 )z > 0 (E6×E1 )z > 0

计算机图形学---多边形填充算法课件

使用更有效的数据结构
使用更有效的数据结构可以减少算法在内存中的访问次数，从而提高算法的性能。例如，可以使用边界盒（bounding box）来加速多边形的遍历。
还可以使用索引数据结构来加速多边形的遍历，例如使用四叉树（quadtree）或八叉树（octree）。
并行化填充算法以提高性能
并行化填充算法可以将计算任务分配给多个处理器核心，从而提高算法的性能。例如，可以使用多线程技术来并行化填充算法。
CHAPTER 04
填充算法的应用
在游戏开发中的应用
角色和场景渲染
多边形填充算法用于在游戏中创建逼真的角色和场景，通过填充多边形来模拟物体的形状和纹理
。
碰撞检测
游戏中的物体需要进行碰撞检测，以确保游戏的真实性和玩家的交互体验。多边形填充算法可以用于检测多边形之间的重叠，从
而实现碰撞检测。
地表现自然和人造物体的细节，从而丰富图形表现形式。
拓展应用领域
03
随着多边形填充算法的发展，计算机图形学将在虚拟现实、增
强现实、游戏设计、影视制作等领域得到更广泛的应用。
区域增长填充算法
区域增长填充算法是一种基于区域的填充算法，通过将多边形内部的像素连接起来形成一个区域，然后对该区域进行
填充。
该算法首先确定多边形的所有像素，然后从多边形内部的一个像素开始，将其相邻的像素加入到区域中，直到整个多
边形内部都被填充。
区域增长填充算法的优点是能够处理复杂的填充需求，如填充不规则形状或多
种子填充算法
种子填充算法是一种基于种子点的填充算法，通过从指定的种子点开始，向周围扩散填充颜色来实现填充。
该算法适用于任意形状的多边形，具有灵活、易于实现的特点，但可能会在处理大型多边形时效率较低。

计算机图形学——区域填充算法（基本光栅图形算法）

计算机图形学——区域填充算法（基本光栅图形算法）⼀、区域填充概念区域：指已经表⽰成点阵形式的填充图形，是象素的集合。

区域填充：将区域内的⼀点（常称【种⼦点】）赋予给定颜⾊，然后将这种颜⾊扩展到整个区域内的过程。

区域填充算法要求区域是连通的，因为只有在连通区域中，才可能将种⼦点的颜⾊扩展到区域内的其它点。

1、区域有两种表⽰形式1）内点表⽰：枚举出区域内部的所有象素，内部所有象素着同⼀个颜⾊，边界像素着与内部象素不同的颜⾊。

2）边界表⽰：枚举出区域外部的所有象素，边界上的所有象素着同⼀个颜⾊，内部像素着与边界象素不同的颜⾊。

21）四向连通区域：从区域上⼀点出发可通过【上、下、左、右】四个⽅向移动的组合，在不越出区域的前提下，到达区域内的任意象素。

2）⼋向连通区域：从区域上⼀点出发可通过【上、下、左、右、左上、右上、左下、右下】⼋个⽅向移动的组合，在不越出区域的前提下，到达区域内的任意象素。

⼆、简单种⼦填充算法给定区域G⼀种⼦点（x, y）,⾸先判断该点是否是区域内的⼀点，如果是，则将该点填充为新的颜⾊，然后将该点周围的四个点（四连通）或⼋个点（⼋连通）作为新的种⼦点进⾏同样的处理，通过这种扩散完成对整个区域的填充。

这⾥给出⼀个四连通的种⼦填充算法（区域填充递归算法），使⽤【栈结构】来实现原理算法原理如下：种⼦像素⼊栈，当【栈⾮空】时重复如下三步：这⾥给出⼋连通的种⼦填充算法的代码：void flood_fill_8(int[] pixels, int x, int y, int old_color, int new_color){if(x<w&&x>0&&y<h&&y>0){if (pixels[y*w+x]==old_color){pixels[y*w+x]== new_color);flood_fill_8(pixels, x,y+1,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x,y-1,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x-1,y,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x+1,y,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x+1,y+1,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x+1,y-1,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x-1,y+1,old_color,new_color);flood_fill_8(pixels, x-1,y-1,old_color,new_color);}}}简单种⼦填充算法的不⾜a)有些像素会多次⼊栈，降低算法效率，栈结构占空间b)递归执⾏，算法简单，但效率不⾼，区域内每⼀像素都要进/出栈，费时费内存c)改进算法，减少递归次数，提⾼效率三、扫描线种⼦填充算法基本思想从给定的种⼦点开始，填充当前扫描线上种⼦点所在的⼀区段，然后确定与这⼀段相邻的上下两条扫描线上位于区域内的区段（需要填充的区间），从这些区间上各取⼀个种⼦点依次把它们存起来，作为下次填充的种⼦点。

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{。

计算机图形学chpt41.4 第四章填充图元的生成

杭州电子科技大学信息与计算科学
2019/11/18
教研室
29
区域填充(6/10)
杭州电子科技大学信息与计算科学
2019/11/18
教研室
30
区域填充(7/10)
边界表示的4连通区域
void BoundaryFill4(int x,int y,int oldColor,int newColor)
算法、程序简单递归层次太多，效率极低
杭州电子科技大学信息与计算科学
2019/11/18
教研室
32
区域填充(9/10)
扫描线算法
目标：减少递归层次步骤
1、填充并确定种子区段； 2、初始化：将种子区段压入堆栈； 3、出栈：如果堆栈为空，则算法结束；否则取栈顶元素
（y,xLeft,xRight），以纵坐标为 y的扫描线为当前扫描线，[xLeft,xRight]为搜索区间； 4、填充并确定新的区段。
区域填充(3/10)
连通性：4连通、8连通 4连通：
8连通
杭州电子科技大学信息与计算科学
2019/11/18
教研室
27
区域填充(4/10)
4连通与8连通区域的区别
连通性对边界的要求
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2019/11/18
教研室
28
区域填充(5/10)
递归填充算法
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21
扫描转换多边形(17/ 19)
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教研室
22
扫描转换多边形(18/ 19)

计算机图形学第四讲区域填充

活化边表
把与当前扫描线相交的边称为活化边，并把它们按与扫描线交点 X坐标递增的顺序存放在一个链表中，形成活化边表。
表结构
算法中采用较灵活的数据结构。它由边的分有序边表ET（Edge Table）和边的活化边表AEL（Active Edge Table ）两部分组成。表结构ET和AET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 AET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。
四个方向运动八个方向运动
四连通区域
八连通区域
算法原理：
填充区域边界以一种颜色指定，从区域的一个内部点开始，由内至外绘制直到填充算法
设(x,y)为内点表示的4连通区域内的一点，oldcolor为区域的原色，要将整个区域填充为新的颜色newcolor。内点表示的 4连通区域的递归填充算法: void FloodFill4(int x,int y,int oldcolor,int newcolor) { if(GetPixel(x,y)==oldcolor) { SetPixel(x,y,newcolor); FloodFill4(x,y+1,oldcolor,newcolor); FloodFill4(x,y-1,oldcolor,newcolor); FloodFill4(x-1,y,oldcolor,newcolor); FloodFill4(x+1,y,oldcolor,newcolor); } }
i1
a
i1
i
a
其中 x
b 为常数， a
交点数的处理

《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。

圆填充算法

圆填充算法
标题：圆填充算法
正文：
圆填充算法是计算机图形学中常用的一种绘制圆形并填充颜色的方法。

本文将介绍圆填充算法的基本原理和步骤，并探讨其应用领域。

首先，圆填充算法的基本原理是通过迭代的方式，逐渐增加圆形的半径，并在每个半径上进行像素点的绘制，从而形成一个完整的圆形。

该算法在绘制圆形的同时，将圆内的像素点进行填充，以达到填充颜色的效果。

具体步骤如下：首先，选择一个圆心和半径作为圆的参数。

然后，以圆心为起点，从圆的最上方开始，依次绘制每个半径上的像素点，直到绘制到圆的最下方。

在绘制每个像素点时，还需考虑填充颜色的选择，通常需要根据具体需求进行设置。

圆填充算法广泛应用于计算机图形学中的图像处理和图形绘制领域。

例如，在绘制图形界面、游戏开发以及计算机辅助设计等方面，圆填充算法都有重要的应用。

通过该算法，可以轻松绘制出各种大小的圆形，并通过填充颜色，增加图像的丰富度和表现力。

需要注意的是，在使用圆填充算法时，我们要遵循一些原则，以保证绘制的圆形和填充的效果符合预期。

首先，选择合适的圆心和半径，以确保绘制的圆形大小和位置准确。

其次，合理选择填充颜色，以保证图像的美观性和可读性。

最后，注意算法的性能和效率，避免出现绘制时间过长的情况。

总之，圆填充算法是一项重要的计算机图形学技术，能够方便地实现圆形的绘制和填充颜色效果。

通过了解基本原理和步骤，我们可以在实际应用中灵活运用该算法，提升图像处理和图形绘制的效果和质量。

【免费下载】计算机图形学区域填充算法的实现

圆中填充蓝色，
2. 出栈，若栈空则结束；否则取栈顶元素（x，y），以 y 作为扫描线。
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。
4. 确定新的种子点，在以上确定的边界中检查与当前扫描线 y 上、下相邻的两条扫描线
上的像素。若存在非边界、未填充的像素，则把每一区间的最右像素作为种子点压入
三、实验内容及步骤：
3.1、实验内容：
1. 利用种子算法实现内点表示的四连通区域的填充。如：设（x，y）为内点表示的四连
通区域内的一点，oldcolor 为区域的原色，要将整个区域填充为新的颜色 newcolor；
2. 利用扫描线算法实现以上区域的填充。如：填充以下图案，
三角形中填充红色；
3.2、实验步骤：
typedef struct{ NhomakorabeaElemType data[MaxSize];
int top;
} SqStack;
//栈顶指针
void InitStack(SqStack *&s) {
s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack)); s->top=-1; }
int StackEmpty(SqStack *s) {
实验四区域填充算法的实现
班级 08 信计二学号 64 姓名刘辉分数
一、实验目的和要求：
1、理解区域的表示和类型； 2、能够正确区分四连通、八连通的区域； 3、了解填充函数、区域填充的实现原理； 4、了解掌握区域填充的各种算法（种子填充算法、扫描线算法、边填充
算法等），并实现种子填充算法和扫描线算法； 5、用种子填充算法实现四连同区域和八连通区域的填充，并观察他们之

计算机图形学区域填充

导致部分像素位于多边形之外，从而不可
中大于交点Y值的个数是0，1，2，来决定取0，1，2个交点。

相邻的两梯形必有一个在多边形P内，另一个在P外。

以上性质被称为区域的连贯性
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。

P=(P0P1P2P3P4P5P6P0)；
1）如边分类表ET中的第y类元素非空，则将属于该类的所有边从ET 中取出并插入边的活化链表中，AEL中的各边按照x值（当x值相等时，按Δx值）递增方向排序。

2）若相对于当前扫描线，边的活化链表AEL非空，则将AEL中的边两两依次配对，即1，2边为一对，3，4边为一对，依次类推。

每一对边与当前扫描线的交点所构成的区段位于多边形内，依次对这些区段上的点（象素）按多边形属性着色。

3）将边的活化链表AEL中满足y=y
的边删去。

max
4）将边的活化链表AEL剩下的每一条边的x域累加Δx，即x:=x+Δx。

5）将当前的扫描线的纵坐标值y累加1，即y:=y+1。

计算机图形学
颜色；= 0;i <= m; i++)。

计算机图形学-4实区域填充

表5
4∧
3
2
1 0∧
P4P5
528 .
P5P6
5 -1.5 7 ∧
11 0 8 ∧ P3P4
2 0 7 ∧ P6P1
5 -3 2 . 5 3 3 ∧
P1P2
P2P3
P4P5
P3P4
y=7
9 2 8 . 11 0 8 ∧
更新边表，删除P6P1和P5P6，填充交点之间的区域
更新边表，删除P4P5和P3P4，有效边表为空，没有新边，填充算法结束
扫描线与多边形相交的边分处扫描线的两侧，则计一个交点。设yi是扫描线，yi-1，yi+1分别是共享该顶点的另外两个顶点，即 yi>yi-1，yi<yi+1，则计1个交点，如P1。
扫描线与多边形相交的边分处扫描线同侧，且 yi<yi-1，yi<yi+1，则计2个交点(填色)，如P2。
扫描线与多边形相交的边分处扫描线同侧，且 yi>yi-1，yi>yi+1，则计0个交点(不填色)，如P6。
八向连通算法种子填充算法八向连通区域连通方式对填充结果的影响4连通区域填充算法的填充结果8连通区域填充算法的填充结果简单的种子填充算法4连通边界按右上左下顺序检查与出栈象素相邻的四象素若其中某象素不在边界上且未被置成填充色则将其入栈填充算法演示简单的种子像素入栈有些象素会入栈多次这样一方面降低了算法的效率另一方面还要求很大的存储空间以实现栈的结构解决这个问题的一个办法是在任意一个扫描线与多边形的相交区间含有若干个连续象素中只取一个种象素入栈相应的算法称为扫描线填充算法
扫描线填充算法规则
规则1：边界上象素的取舍问题，避免填充扩大化。解决方法：边界象素：规定落在右上边界的象素不予填充。具体实现时，只要对扫描线与多边形的相交区间左闭右开，下闭上开。

计算机图形学--区域填充算法的实现

计算机图形学--区域填充算法的实现实验四区域填充算法的实现班级 08信计二学号 64 姓名刘辉分数一、实验目的和要求：1、理解区域的表示和类型；2、能够正确区分四连通、八连通的区域；3、了解填充函数、区域填充的实现原理；4、了解掌握区域填充的各种算法（种子填充算法、扫描线算法、边填充算法等），并实现种子填充算法和扫描线算法；5、用种子填充算法实现四连同区域和八连通区域的填充，并观察他们之间的区别；6、分析对比种子填充算法和扫描线算法实现的像素逼近效果和程序执行速度；二、实验原理：用点阵方法表示的多边形区域，如果其内部像素具有同一种颜色，而边界像素具有另一种颜色，可以使用种子填充算法和扫描线算法等填充。

种子填充算法是从区域内任一个种子像素位置（x，y）开始，由内向外将填充色扩散到整个多边形区域的填充过程；扫描线填充算法是当给定种子点（x，y）时，首先填充种子点所在扫描线上位于给定区域的一个区段，然后确定与这一段相连通的上、下两条扫描线上位于给定区域内的区段，并依次保存下来的过程。

三、实验内容及步骤：3.1、实验内容：1.利用种子算法实现内点表示的四连通区域的填充。

如：设（x，y）为内点表示的四连通区域内的一点，oldcolor为区域的原色，要将整个区域填充为新的颜色newcolor；2.利用扫描线算法实现以上区域的填充。

如：填充以下图案，圆中填充蓝色，三角形中填充红色；3.2、实验步骤：种子填充算法的步骤：1.种子入栈；2.当栈非空时，进行下面的操作，否则结束；3.栈顶元素出栈，如果是未填充的内部点，则将其填充，继续考察与其连通的点，若是为填充的内部点，则该点入栈，返回2步。

扫描线填充算法的步骤：1.初始化，置栈为空，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。

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