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正文內(nèi)容

光柵圖形的轉(zhuǎn)換與區(qū)域填充(編輯修改稿)

2025-06-18 16:41 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 現(xiàn)奇數(shù)個交點。那么如何保證交點數(shù)為偶數(shù)呢? 奇點的處理 ? 若奇點做一個交點處理,則情況 A,交點個數(shù)不是偶數(shù)。 ? 若奇點做兩個交點處理,則情況 B,交點個數(shù)不是偶數(shù)。 奇點的處理 ? 多邊形 P的頂點可分為兩類: 極值奇點 和 非極值奇點 。如果 (yi1 yi)(yi+1 yi)≥0 ,則稱頂點 Pi為極值點;否則稱 Pi為非極值點。 ? 規(guī)定 :奇點是極值點時,該點按兩個交點計算,否則按一個交點計算。 ? 奇點的預處理: 奇點的處理 數(shù)據(jù)結構與實現(xiàn)步驟 算法基本思想:首先取 d=yin。 容易求得掃描線 y=d上的交點序列為xdj1,xdj2,… xdjn , 這一序列由位于掃描線y=d上的多邊形 P的頂點組成。 由 yin的交點序列 開始,根據(jù)多邊形的邊的連貫性,按從上到下的順序求得各條掃描線的交點序列;根據(jù)掃描線的連貫性,可確定各條掃描線上位于多邊形 P內(nèi)的區(qū)段,并表示成點陣形式。 所有的邊和掃描線求交,效率很低。因為一條掃描線往往只和少數(shù)幾條邊相交。 如何判斷多邊形的一條邊與掃描線是否相交? 與當前掃描線相交的邊稱為 活性邊 ( active edge),把它們按與掃描線交點 x坐標遞增的順序存入一個鏈表中,稱為 活化邊表 ( AEL, Active edge table)。它記錄了多邊形邊沿掃描線的交點序列。 只需對當前掃描線的活動邊表作更新,即可得到下一條掃描線的活動邊表。 數(shù)據(jù)結構與實現(xiàn)步驟 ? 如何計算下一條掃描線與邊的交點? 直線方程: ax+by+c = 0 當前交點坐標: (xi, yi) 下一交點坐標: (xi+1,yi+1) xi+1= ((byi+1)c)/a = ((byi+1)c)/a =xib/a 活化邊表中需要存放的信息: x:當前掃描線與邊的交點 dx= b/a:從當前掃描線到下一條掃描線之間的 x增量 ymax:邊所交的最高掃描線 數(shù)據(jù)結構與實現(xiàn)步驟 增加哪一條邊呢? 為了方便邊的活化鏈表的更新,建立另一個表邊表,存放在該掃描線第一次出現(xiàn)的邊。 存放的信息: x:掃描線與該邊的初始交點 dx: x的增量 ymax:該邊的最大 y值 數(shù)據(jù)結構與實現(xiàn)步驟 算法中采用較靈活的數(shù)據(jù)結構。它由 邊的分類表 ET( Edge Table)和 活化邊表 AEL( Active Edge List) 兩部分組成。 表結構 ET和 AEL中的基本元素為多邊形的邊。邊的結構由以下四個域組成: ymax 邊的上端點的 y坐標; x 在 ET中表示邊的下端點的 x坐標,在AEL中則表示邊與掃描線的交點的坐標; Δ x 邊的斜率的倒數(shù); next 指向下一條邊的指針。 數(shù)據(jù)結構與實現(xiàn)步驟 邊的分類表 ET是按邊的下端點的 y坐標對非水平邊進行分類的指針數(shù)組。下端點的 y坐標的值等于 i的邊歸入第 i類。有多少條掃描線,就設多少類。同一類中,各邊按 x值( x值相等時,按 Δ x的值)遞增的順序排列成行。 數(shù)據(jù)結構與實現(xiàn)步驟 typedef struct {int ymax。 float x,deltax。 Edge *nextEdge。 }Edge。 算法實現(xiàn)步驟 這樣,當建立了邊的分類表 ET后,掃描線算法可按下列步驟進行: ( 1)取掃描線縱坐標 y的初始值為 ET中非空元素的最小序號。 ( 2)將邊的活化鏈表 AEL設置為空。 ( 3)按從下到上的順序?qū)v坐標值為 y的掃描線(當前掃描線)執(zhí)行下列步驟,直到邊的分類表 ET和邊的活化鏈表都變成空為止。 1)如邊分類表 ET中的第 y類元素非空,則將屬于該類的所有邊從 ET中取出并插入邊的活化鏈表中, AEL中的各邊按照 x值(當 x值相等時,按 Δ x值)遞增方向排序。 2)若相對于當前掃描線,邊的活化鏈表 AEL非空,則將AEL中的邊兩兩依次配對,即 1, 2邊為一對, 3, 4邊為一對,依次類推。每一對邊與當前掃描線的交點所構成的區(qū)段位于多邊形內(nèi),依次對這些區(qū)段上的點(象素)按多邊形屬性著色。 3)將邊的活化鏈表 AEL中滿足 y=ymax的邊刪去。 4)將邊的活化鏈表 AEL剩下的每一條邊的 x域累加 Δ x,即 x:=x+Δ x。 5)將當前的掃描線的縱坐標值 y累加 1,即 y:=y+1。 算法實現(xiàn)步驟 掃描線算法 ?特點:算法效率比逐點填充法高很多。 ?缺點:對各種表的維持和排序開銷太大,適合軟件實現(xiàn)而不適合硬件實現(xiàn)。 問題:
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