[教育學(xué)]圖形學(xué)第3章-文庫(kù)吧資料
2024-10-20 09:16本頁面
【正文】 將交點(diǎn)之右、柵欄之左的所有像素取補(bǔ)；若交點(diǎn)位于柵欄右邊，則將柵欄之右、交點(diǎn)之左的所有像素取補(bǔ)。 ① 將 ET中與當(dāng)前 y有關(guān)的結(jié)點(diǎn)加入至 AEL，同時(shí)保存AEL中按 x值從小到大實(shí)現(xiàn)的排序序列 ② 對(duì)于 AEL中的掃描線 y，在一對(duì)交點(diǎn)之間填充所需要的像素值 ③ 從 AEL中刪掉 y=ymax的結(jié)點(diǎn) ④ 對(duì)于留在 AEL中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)，執(zhí)行 xi+1=xi + 1/k ⑤ 對(duì) AEL中的各結(jié)點(diǎn)按 x值從小到大排序 ⑥ y =y+1，成為下一條掃描線的坐標(biāo) 第 3章 基本圖形生成算法 邊填充算法 基本原理：對(duì)每一條掃描線，依次求與多邊形各邊的交點(diǎn)，將該掃描線上交點(diǎn)右邊的所有像素求補(bǔ)。邊表示成結(jié)點(diǎn)的形式，每個(gè)邊結(jié)點(diǎn)由以下四個(gè)域組成： 其中，各符號(hào)的含義為： ? ymax： 邊的上端點(diǎn)的 y坐標(biāo) ? x：在 ET中表示邊的下端點(diǎn)的 x坐標(biāo)，在 AEL中表示邊與掃描線的交點(diǎn)的 x坐標(biāo) ? 1/k：邊的斜率的倒數(shù) ? next：指向下一條邊的指針 第 3章 基本圖形生成算法 當(dāng)建立了邊表 ET后，掃描線多邊形填充算法可按如下步驟進(jìn)行： （ 1）初始化 AEL，使之為空，取掃描線縱坐標(biāo) y的初始值為 ET中非空元素的最小序號(hào)。 活化鏈表（ AEL）：我們把與當(dāng)前掃描線相交的邊稱為活性邊，并把它們按與掃描線交點(diǎn) x坐標(biāo)遞增的順序存放在一個(gè)鏈表中，稱此鏈表為活化鏈表（ AEL）。 對(duì)于一條掃描線，多邊形的填充過程可以分為四個(gè)步驟： ?求交 ?排序 ?配對(duì) ?填色 第 3章 基本圖形生成算法 邊表（ ET）：邊表一般是由一系列的存儲(chǔ)桶構(gòu)成的，桶的數(shù)目與掃描線數(shù)一樣多，按掃描線遞增（減）順序存放。 八連通區(qū)域指的是從區(qū)域內(nèi)每一像素出發(fā)，可通過八個(gè)方向，即上、下、左、右、左上、右上、左下、右下移動(dòng)的組合，在不越出區(qū)域的前提下，到達(dá)區(qū)域內(nèi)的任意像素。 區(qū)域按連通情況又可分為四連通區(qū)域和八連通區(qū)域。 內(nèi)點(diǎn)表示：區(qū)域內(nèi)的所有像素著同一顏色，而區(qū)域外的所有像素具有另一種顏色； 邊界表示：區(qū)域邊界上的所有像素點(diǎn)具有特定的顏色（可以是填充色），在區(qū)域內(nèi)的所有像素均不能具有這一特定色，而且邊界外的像素不能具有與邊界相同的顏色。 區(qū)域填充 第 3章 基本圖形生成算法 區(qū)域的表示和類型 頂點(diǎn)表示：也稱為幾何表示，是用區(qū)域的頂點(diǎn)序列來表示區(qū)域。這些算法一般從輪廓線的頂部開始進(jìn)行到它的底部。種子填充算法只適用于光柵掃描設(shè)備。 區(qū)域填充算法可分為兩大類：一是種子填充算法；二是掃描轉(zhuǎn)換填充算法。 如果 d i+1=0，則 y=yi1， di+2 =d i+1 + 4(xi yi)+10 如果 d i+10，則 y=yi， d i+2 =d i+1+ 4x i+6 第 3章 基本圖形生成算法 2021/11/10 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)演示稿 岳俊華制作 (C) 26 一個(gè)區(qū)域是指一組相鄰而又相連的象素，且具有同樣的屬性。 xi+1=xi +1 相應(yīng)的 y則在兩種可能中選擇： y=yi，或者 y=yi1 選擇的原則是考察理想的 y值 是靠近 yi還是靠近 yi1。 顯然，若 M在圓內(nèi)，則 P1離圓弧 近，應(yīng)取為下一個(gè)像素；否則應(yīng) 取 P2。 第 3章 基本圖形生成算法 中點(diǎn)畫圓算法 假設(shè) x坐標(biāo)為 xp的各像素點(diǎn)中，與該圓弧最近者已確定，為 P（ xp,yp），那么，下一個(gè)與圓弧最近的像素只能是正右方的 P1(xp+1,yp)，或右下方的 P2（ xp+1,yp1）兩者之一。若已知圓弧上一點(diǎn)（ x,y），可以得到其關(guān)于四條對(duì)稱軸的其它 7個(gè)點(diǎn)，這種性質(zhì)稱為八對(duì)稱性，如下圖所示。 3． 線色 :線顏色由控制 RGB監(jiān)視器中三支電子槍的亮度的 RGB分量來給出 。 以此作為基本線寬 ， 再定義二倍或四倍線寬 。 1． 線型 :對(duì)線型的指定包括實(shí)線 、 虛線和點(diǎn)劃線等 。 第 3章 基本圖形生成算法 2021/11/10 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)演示稿 岳俊華制作 (C) 19 Bresenham算法直線繪制例子： 考慮繪制從點(diǎn) （ 0， 0） 到 （ 8， 4） 的線段 。 )(22 11 ?? ???? iiii yydxdydddxdyd ?? 21)(21 dxdydd ii ????dydd ii 21 ???第 3章 基本圖形生成算法 2021/11/10 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)演示稿 岳俊華制作 (C) 18 根據(jù)上述思想的 Bresenham直線生成算法描述如下： begin x﹦ x1 y﹦ y1 ?x﹦ x2x1 ?y﹦ y2y1 m﹦ ?y/?x e﹦ 1/2 for k﹦ 1 to ?x putpixel(x,y) e﹦ e﹢ m if(e≥ 0) y﹦ y﹢ 1 e﹦ e﹣ 1 endif x﹦ x﹢ 1 next k endfor end 此 Bresenham算法在計(jì)算直線斜率和誤差項(xiàng)時(shí)要用到浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算和除法，如果采用整數(shù)算術(shù)運(yùn)算和避免除法，可以加快算法的速度。若 s≥t，則 Ti比較靠近 理想直線，應(yīng)選 Ti。 第 3章 基本圖形生成算法 過各行各列像素中心構(gòu)造一組虛擬網(wǎng)格線 ， 按直線從起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序計(jì)算直線與各垂直網(wǎng)格線的交點(diǎn) ， 然后確定該列像素中與此交點(diǎn)最近的像素 。如果斜率 m＜ l／ 2，則應(yīng)取象素點(diǎn)（ 1,0）。如下圖所示。 Bresenham畫線算法 第 3章 基本圖形生成算法 2021/11/10 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)演示稿 岳俊華制作 (C) 15 以第一象限的直線為例。 為此 ， 算法根據(jù)直線的斜率確定選擇變量在 X方向上或在 Y方向上每次遞增一個(gè)單位 ， 另一變量的增量為 0或 1， 它取決于實(shí)際直線與最近網(wǎng)格點(diǎn)位置的距離 ， 這一距離稱為誤差 。
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