区域填充扫描线算法实验报告

期中作业

一实验内容

区域填充扫描线算法：按照扫描线的顺序，计算扫描线与多边形的相交区间，再用要求的颜色显示这些区间的像素，完成填充工作。

二算法描述

扫描线填充算法的基本思想是：用水平扫描线从上到下（或从下到上）扫描由多条首尾相连的线段构成的多边形，每根扫描线与多边形的某些边产生一系列交点。将这些交点按照x坐标排序，将排序后的点两两成对，作为线段的两个端点，以所填的颜色画水平直线。多边形被扫描完毕后，颜色填充也就完成了。扫描线填充算法也可以归纳为以下4个步骤：

（1）求交，计算扫描线与多边形的交点

（2）交点排序，对第2步得到的交点按照x值从小到大进行排序；（3）颜色填充，对排序后的交点两两组成一个水平线段，以画线段的方式进行颜色填充；

（4）是否完成多边形扫描？如果是就结束算法，如果不是就改变扫描线，然后转第1步继续处理；

整个算法的关键是第1步，需要用尽量少的计算量求出交点，还要考虑交点是线段端点的特殊情况，最后，交点的步进计算最好是整数，便于光栅设备输出显示。

Step1：将ET表中各元素置空，建立ET表

Step2：为多边形P的每一条边建立边结构按该边的上端点的y值y 上插入ET表中的第y上类（组），即插入ET[y上].

Step3 ：（初始化）AEL置空//AEL=Null y:ET表中非空元素的区域号最大值。

Step4：扫描转化

while（AEL or ET 非空）

do

{No.1 （边插入）如果ET[y]非空，则将ET[y]中各边插入AEL。

No.2 （排序）将AEL中的各边按照x（若x相等按Δx的递增顺序排序。

No.3（如果AEL非空填色）将AEL中各边依次组成对，在横坐标为y 的扫描线上，将以每对边的x坐标为端点的区间上填上多边形所需要的颜色.

No.4（下一条扫描线）y－－。

No.5（边删除）将AEL中满足y=ymin的边删除。

No.6（边更新）将AEL中的各边x值更新，x=x+ Δx }

三源代码

#include "stdafx.h"

#include "demo.h"

#include "ChildView.h"

#include

#define Round(d) int(floor(d+0.5))//四舍五入宏定义#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW

#endif

// CChildView

CChildView::CChildView()

{

}

CChildView::~CChildView()

{

}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView, CWnd)

ON_WM_PAINT()

ON_WM_CREATE()

ON_COMMAND(ID_DRAW_PIC, &CChildView::OnDrawPic) END_MESSAGE_MAP()

// CChildView 消息处理程序

BOOL CChildView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) {

if (!CWnd::PreCreateWindow(cs))

return FALSE;

cs.dwExStyle |= WS_EX_CLIENTEDGE;

cs.style &= ~WS_BORDER;

cs.lpszClass =

AfxRegisterWndClass(CS_HREDRAW|CS_VREDRAW|CS_DBLCLKS, ::LoadCursor(NULL, IDC_ARROW),

reinterpret_cast(COLOR_WINDOW+1), NULL);

return TRUE;

}

void CChildView::OnPaint()

{

CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文

// TODO: 在此处添加消息处理程序代码

DrawGraph();

// 不要为绘制消息而调用CWnd::OnPaint()

}

void CChildView::ReadPoint() //点表

{

P[0].x = 50; P[0].y = 100;

P[1].x = -150;P[1].y = 300;

P[2].x = -250;P[2].y = 50;

P[3].x = -150;P[3].y = -250;

P[4].x = 0; P[4].y = -50;

P[5].x = 100; P[5].y = -250;

P[6].x = 300; P[6].y = 150;

}

void CChildView::DrawPolygon(CDC *pDC) //绘制多边形边界

{

CLine *line = new CLine;

CP2 t;

for(int i = 0; i < 7; i++) //绘制多边形

{

if(i == 0)

{

line->MoveTo(pDC, P[i]);

t = P[i];

}

else

{

line->LineTo(pDC, P[i]);

}

}

line->LineTo(pDC, t); //闭合多边形

delete line;

}

void CChildView::DrawGraph() //绘制图形

{

CRect rect; //定义客户区

GetClientRect(&rect); //获得客户区的大小

CDC *pDC = GetDC(); //定义设备上下文指针

pDC->SetMapMode(MM_ANISOTROPIC); //自定义坐标系

pDC->SetWindowExt(rect.Width(), rect.Height());

//设置窗口比例

pDC->SetViewportExt(rect.Width(), -rect.Height());

//设置视区比例，且x轴水平向右，y轴垂直向上

pDC->SetViewportOrg(rect.Width() / 2, rect.Height() / 2);

//设置客户区中心为坐标系原点

rect.OffsetRect(-rect.Width() / 2, -rect.Height() / 2);

//矩形与客户区重合

if(!bFill)

DrawPolygon(pDC); //绘制多边形

else

FillPolygon(pDC); //填充多边形

ReleaseDC(pDC); //释放DC

}

void CChildView::FillPolygon(CDC *pDC) //填充多边形{

for(int i = 0; i < 7; i++) //转储顶点坐标，y 坐标取为整数

{

P1[i].x = P[i].x;

P1[i].y = Round(P[i].y);

P1[i].c = CRGB(bRed / 255.0, bGreen / 255.0, bBlue / 255.0);

}

CFill *fill = new CFill; //动态分配内存

fill->SetPoint(P1, 7); //初始化Fill对象

fill->CreateBucket(); //建立桶表

fill->CreateEdge(); //建立边表

fill->Gouraud(pDC); //填充多边形

delete fill; //撤销内存

}

int CChildView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) {

if (CWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)

return -1;

// TODO: 在此添加您专用的创建代码

bFill = FALSE;

ReadPoint();

return 0;

}

void CChildView::OnDrawPic()

{

// TODO: 在此添加命令处理程序代码

COLORREF GetClr = RGB(0, 0, 0); //调色板颜色

CColorDialog ccd(GetClr, CC_SOLIDCOLOR);

if(IDOK == ccd.DoModal()) //调用颜色对话框选取填充色

GetClr = ccd.GetColor();

else

return;

bRed = GetRValue(GetClr); //获取红色分量

bGreen = GetGValue(GetClr); //获取绿色分量bBlue = GetBValue(GetClr); //获取蓝色分量

bFill = TRUE;

Invalidate();

}

四运行结果

1.填充颜色为黄色时运行结果