计算机图形学对多边形内点的处理
识别多边形中心点的方法
识别多边形中心点的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：多边形是一个平面图形，由若干个线段组成，每个线段都相邻接且不相交，而且首尾相连，形成一个封闭图形。
多边形的中心点是指多边形的质心，也是多边形的重心。
识别多边形中心点是在计算机视觉和图像处理中一个重要的问题，可以帮助我们进行图像分析、目标定位等相关任务。
本文将介绍几种常用的方法来识别多边形的中心点。
方法一：几何中心法在数学几何中，多边形中心点通常是指多边形的“几何中心”，也称几何质心。
几何中心法是最简单直观的方法，通过计算多边形的顶点坐标的平均值来得到多边形的中心点。
具体步骤如下：1. 对多边形的所有顶点坐标进行求和，并除以顶点的个数，得到一个平均坐标作为中心点的坐标。
2. 将得到的中心点坐标绘制在多边形的内部，即可得到多边形的中心点。
这种方法简单易行，适用于正规的凸多边形。
但对于不规则的凸多边形或凹多边形，可能会得到与我们期望不同的结果。
重心法也是一种常用的计算多边形中心点的方法。
重心是一个物理学和工程学概念，是指一个图形的“平均质量点”。
在数学上，一个多边形的重心定义为其所有小面积的中点的平均。
计算多边形的重心的方法是将多边形分解成多个三角形，计算每个三角形的重心，最后取所有三角形重心的平均值作为多边形的重心。
具体步骤如下：1. 将多边形分解成若干个三角形，可以采用三角剖分算法进行分解。
2. 计算每个三角形的重心，即三个顶点坐标的平均值。
通过重心法计算多边形中心点，可以更准确地反映多边形的形状和结构。
但对于复杂的多边形，计算过程可能比较复杂。
方法三：最小外接矩形法最小外接矩形法是另一种计算多边形中心点的方法。
这种方法不需要对多边形进行三角剖分，而是根据多边形的外包矩形来确定多边形的中心点。
计算多边形的最小外接矩形的步骤如下：1. 找到多边形的外包矩形，即包含多边形的最小矩阵。
最小外接矩形法适用于不规则多边形的中心点计算，并且计算效率高，较为简单。
平面多边形内外点判断
平面多边形内外点判断1 引言多边形在计算机图形学中有广泛应用，他们一般要求具有一下性质：（1）封闭：任何一条边有且只有两个端点，每个端点都是两条边的交点。
（2）不自交：任何两条边只有在相邻的情况下才相交，并且交点就是边的端点。
（3）有向：任何一条边都有方向，并且边的方向是一致的。
下面介绍一下多边形的一些基本概念。
（1）多边形：多边形是一个首尾相连的多边线，它可以用点序列P0 P1P2….P n表示，P0 P1，P1P2，…….P n-1P n称为多边形的边，P0 P1P2….P n 称为多边形的顶点。
（2）简单多边形：如果一个多边形所有的顶点均不相同,任何一个顶点都属于一条边，任何两条不相邻的边不相交，则这个多边形是简单多边形。
在计算机图形学中应用的多边形一般都是简单多边形，并且规定多边形沿逆时针方向时方向为正，沿顺时针方向时方向为负。
点在多边形内外关系的判断是关于多边形的一种基本算法，在计算机图形学中应用广泛，在石油地质制图系统中也有应用。
点在多边形内外关系的判断的经典方法主要有射线法和标号法两种，这两种方法实现起来比较复杂，而且在临界情况下可靠性不好。
有些资料中提出的利用多边形有向面积判断多边形方向可靠性很好，但是计算量相对较大，提出的判断点在多边形内外的方法是将多边形分解成一系列三角形，根据点与三角形的关系判断点与三角形的关系，但是没有讨论三角形退化为直线等情况的处理方法，而这些退化情况将导致算法不稳定。
2、多边形方向的判断方法给定多边形P=P0 P1P2……P n如图形1所示。
多边形方向的判断方法如下（1）遍历多边形P，找到P沿X，Y方向的最大值、最小值点分别为P i,P j,P k,P l；（2）定义矢量Z＝（0，0，1）。
将P i，P j，P k，P l的下标从小到大排序得到j，k，l，i，下标相同的点，不计重复只保留一个。
如果只剩下两点，转步骤4，如果只剩下三点，转步骤5；（3）连接P j，P k，P l，Pi，P j，得到一个四边形P’=PjP k P l P i，其中P’0=P j，P’1=P k，P’2=P l，P’3=Pi，转步骤6；（4）设剩下的两点为P i，P j，则如果（P i-1P i*P i P i+1）.Z>0，则P的方向为正；如果（P i-1 P i*P i P i+1）.Z<0，则P的方向为负，结束。
点在凸多边形内外的判定
点在凸多边形内外的判定点在凸多边形内外的判定1. 引言点在凸多边形内外的判定是几何学中的一项基础知识。
它在计算机图形学、地理信息系统以及其他领域中都有很广泛的应用。
判断一个点是否在凸多边形内部可能会涉及到一些数学算法和几何概念，但只要我们理解了其原理，就能够轻松地进行点的位置判断。
2. 原理解析2.1 凸多边形的定义凸多边形是指没有凹陷部分的多边形。
它的内角都小于180度，并且多边形中的任意两点之间的线段都在多边形内部。
这个定义非常关键，因为只有凸多边形才能使用简单的算法进行点的位置判断。
2.2 射线法射线法是一种常见且简单有效的点在凸多边形内外判定方法。
其基本思想是从点向多边形外部发射一条射线，判断射线与多边形的交点数量。
如果交点数量为奇数，则点在多边形内部，否则在外部。
射线法可以通过以下步骤进行：2.2.1 选取一条水平线，使得它能够穿过待判断的点。
2.2.2 从待判断的点沿着水平线方向发射一条射线。
2.2.3 分别计算射线与多边形的各个边的交点。
2.2.4 统计交点的数量。
2.2.5 如果交点数量为奇数，则点在多边形内部；如果交点数量为偶数，则点在多边形外部。
3. 实例分析为了更好地理解点在凸多边形内外判定的过程，我们来看一个简单的例子。
假设有一个凸多边形，顶点分别为A、B、C、D，点P是我们待判断的点。
3.1 射线的选取我们选取一条水平线，穿过待判断的点P。
3.2 射线的发射与交点计算从点P沿着水平线方向发射射线。
射线与多边形的各个边的交点如下：- 射线与边AB的交点为R1；- 射线与边BC的交点为R2；- 射线与边CD的交点为R3；- 射线与边DA的交点为R4。
3.3 交点数量统计统计交点的数量，我们可以得到以下结果：- 交点数量为奇数，点P在多边形内部。
4. 个人观点与总结对于凸多边形内外判定，射线法是一种简单而有效的方法。
射线法的思路清晰，易于理解和实现。
它在实际应用中具有一定的优势，特别是在计算机图形学中。
第多边形多边形的内角和与外角和
四边形内角和
总结词
四边形的内角和为360度。
详细描述
四边形的内角和是四个内角的度数之和。任何四边形都可以分割成两个三角形， 因此，四边形的内角和等于两个三角形的内角和之和，即360度。
五边形内角和
总结词
五边形的内角和为540度。
详细描述
五边形的内角和是五个内角的度数之和。任何五边形都可以分割成三个三角形，因此，五边形的内角和等于三个 三角形的内角和之和，即540度。
简单多边形
如果一个多边形在一个顶点到另一个 顶点的所有可能路径中，除了经过其 他顶点外，没有其他路径，则称该多 边形为简单多边形。
多边形的分类
等边多边形
所有边都相等的多边形。
等腰多边形
至少两边相等的多边形。
任意多边形
没有特定边的长度或角度限制的多边形。
多边形的特性
01
02
03
04
对角线
连接多边形两个非相邻顶点的 线段称为对角线。
动画制作与渲染
在动画制作和渲染过程中，需要用到多边形 的内角和与外角和性质。例如，在制作旋转 动画时，需要计算旋转中心的外角，以便正 确地旋转多边形。在渲染过程中，需要用到 多边形的内角和与外角和性质来计算光照和
阴影效果。
05
多边形内角和与外角和的定理 证明
三角形内角和定理证明
三角形内角和定理
三角形的内角和等于180度。
建筑物的采光与通风
通过合理设计建筑物的窗户和通风口的位置 和大小，可以充分利用自然光和通风，提高 建筑物的舒适度和节能效果。这需要利用多 边形的内角和与外角和性质来计算不同位置 和大小的角度。
在计算机图形学中的应用
3D模型的构建
在计算机图形学中，3D模型的构建需要用 到多边形的内角和与外角和性质。例如，在 建模软件中绘制一个多边形时，需要计算每 个顶点的外角，以便正确地绘制出多边形的 形状。
判断点是否在多边形内部的方法 matlab
判断点是否在多边形内部的方法在计算机图形学和地理信息系统中，经常需要判断一个点是否在一个多边形内部。
这个问题可以通过多种方法来解决，其中一种常用的方法是射线法。
本文将使用Matlab语言来实现这个算法。
算法原理射线法基于一个简单的观察结果：如果一个点在多边形内部，那么从这个点引出的任意一条射线与多边形的边界相交的次数应该为奇数。
如果相交次数为偶数，则说明该点不在多边形内部。
具体实现上，我们可以从待判断的点引出一条射线，然后计算这条射线与多边形各条边之间的交点。
如果交点的数量为奇数，则说明点在多边形内部；否则，说明点不在多边形内部。
Matlab代码实现下面是使用Matlab语言实现判断点是否在多边形内部的代码：function inside = point_in_polygon(point, polygon)% 计算射线与多边形各条边之间的交点intersections = 0;for i = 1:length(polygon)p1 = polygon(i,:);p2 = polygon(mod(i,length(polygon))+1,:);if (p1(2) > point(2)) ~= (p2(2) > point(2))x = (p2(1) - p1(1)) * (point(2) - p1(2)) / (p2(2) - p1(2)) + p1(1);if point(1) < xintersections = intersections + 1;endendend% 判断点是否在多边形内部if mod(intersections, 2) == 1inside = true;elseinside = false;endend上述代码中，point_in_polygon函数接受两个参数：point为待判断的点的坐标，polygon为多边形的顶点坐标。
函数返回一个布尔值，表示点是否在多边形内部。
多边形的扫描转换算法
多边形的扫描转换算法概述多边形的扫描转换算法是计算机图形学中用于将多边形转换为像素的常用算法。
它通过扫描线的方式来确定多边形与像素的相交关系，并将多边形的内部区域填充为指定的颜色。
本文将详细介绍多边形的扫描转换算法的原理、步骤和应用。
原理多边形的扫描转换算法基于扫描线的概念，将多边形的边界线与一条水平线或垂直线进行比较，从而确定多边形的内部和外部区域。
算法的关键在于边界线的处理和内部区域的填充。
步骤多边形的扫描转换算法一般包括以下步骤：1.初始化扫描线的位置和内部区域的填充颜色。
2.遍历多边形的边界线，将其与扫描线比较，确定内部和外部区域。
3.根据内部区域的状态，进行填充颜色。
4.更新扫描线的位置，继续扫描下一条线段，直至完成对所有边界线的处理。
算法详解初始化扫描线在开始进行多边形的扫描转换之前，需要初始化扫描线的位置和内部区域的填充颜色。
一般情况下，扫描线的位置可以从多边形的最低点开始，逐渐向上扫描。
内部区域的填充颜色可以根据具体需求进行选择。
边界线处理多边形的边界线可以由多个线段组成，需要按照一定的顺序进行处理。
一种常用的处理方式是按照边界线的上端点的纵坐标从小到大排序，然后依次处理每条线段。
对于每条线段，通过比较线段的上端点和下端点的纵坐标与扫描线的位置，可以确定线段与扫描线的相交关系。
根据线段的斜率可以进一步确定线段与扫描线的交点。
内部区域填充确定了线段与扫描线的相交关系后，就可以确定内部和外部区域。
一般情况下，内部区域被定义为线段上方的区域，而外部区域被定义为线段下方的区域。
根据内部区域的状态，可以进行填充颜色。
如果内部区域是连续的，则可以使用扫描线的颜色进行填充。
如果内部区域有间隙，则需要采用其他填充算法，如边界填充算法或种子填充算法。
更新扫描线处理完当前线段后，需要更新扫描线的位置，继续扫描下一条线段。
一般情况下，扫描线的位置会逐渐向上移动，直至到达多边形的最高点。
应用多边形的扫描转换算法在计算机图形学中有广泛的应用。
射线法_判断点和多边形的关系_概述说明以及解释
射线法判断点和多边形的关系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文主要介绍了一种判断点和多边形关系的方法——射线法。
通过使用射线与多边形边界相交的方式，我们可以准确判断一个点是在多边形内部还是外部。
射线法是计算机图形学领域常用的算法之一。
1.2 文章结构本文将按照如下结构进行阐述：引言：对文章内容及目的进行简要介绍。
射线法判断点和多边形的关系：详细讲解射线法原理以及判断点在多边形内外部的方法。
示例与解释：通过实际示例来进一步说明射线法的运用和解释。
结论：总结射线法判断点和多边形关系的优劣势，并讨论应用场景与可能的限制条件。
结束语：对全文进行总结，并提出展望。
1.3 目的本文旨在为读者介绍射线法这种有效而常用的算法，并通过详细讲解和具体示例，帮助读者更好地理解和应用该方法。
同时，我们也希望能够探讨该方法的局限性以及适用范围，有助于读者在实际应用中做出合理选择。
通过阅读本文，读者将会对射线法的原理和应用有一个较为全面的了解。
2. 射线法判断点和多边形的关系：2.1 射线法原理：射线法是一种常用的方法，用于确定一个点是否在一个多边形内部。
其基本原理是通过从该点引出一条射线，然后计算与多边形各条边的交点个数。
如果交点个数为奇数，则说明该点在多边形内部；如果交点个数为偶数，则说明该点在多边形外部。
2.2 点在多边形内部的判断方法：要判断一个点是否在多边形内部，可以按照以下步骤进行：- 选择一条水平射线，起始位置与待判断的点相同。
- 遍历多边形的每条边，与水平射线进行相交计算。
- 如果相交，并且交点位于射线右侧，则将计数器加1。
- 最终检查计数器的值，如果是奇数，则表示该点在多边形内部；如果是偶数，则表示该点在多边形外部。
2.3 点在多边形外部的判断方法：同样地，要判断一个点是否在多边形外部，可以按照以下步骤进行：- 选择一条水平射线，起始位置与待判断的点相同。
- 遍历多边形的每条边，与水平射线进行相交计算。
平面多边形内外点判断
平⾯多边形内外点判断平⾯多边形内外点判断1 引⾔多边形在计算机图形学中有⼴泛应⽤，他们⼀般要求具有⼀下性质：（1）封闭：任何⼀条边有且只有两个端点，每个端点都是两条边的交点。
（2）不⾃交：任何两条边只有在相邻的情况下才相交，并且交点就是边的端点。
（3）有向：任何⼀条边都有⽅向，并且边的⽅向是⼀致的。
下⾯介绍⼀下多边形的⼀些基本概念。
（1）多边形：多边形是⼀个⾸尾相连的多边线，它可以⽤点序列P0 P1P2….P n表⽰，P0 P1，P1P2，…….P n-1P n称为多边形的边，P0 P1P2….P n 称为多边形的顶点。
（2）简单多边形：如果⼀个多边形所有的顶点均不相同,任何⼀个顶点都属于⼀条边，任何两条不相邻的边不相交，则这个多边形是简单多边形。
在计算机图形学中应⽤的多边形⼀般都是简单多边形，并且规定多边形沿逆时针⽅向时⽅向为正，沿顺时针⽅向时⽅向为负。
点在多边形内外关系的判断是关于多边形的⼀种基本算法，在计算机图形学中应⽤⼴泛，在⽯油地质制图系统中也有应⽤。
点在多边形内外关系的判断的经典⽅法主要有射线法和标号法两种，这两种⽅法实现起来⽐较复杂，⽽且在临界情况下可靠性不好。
有些资料中提出的利⽤多边形有向⾯积判断多边形⽅向可靠性很好，但是计算量相对较⼤，提出的判断点在多边形内外的⽅法是将多边形分解成⼀系列三⾓形，根据点与三⾓形的关系判断点与三⾓形的关系，但是没有讨论三⾓形退化为直线等情况的处理⽅法，⽽这些退化情况将导致算法不稳定。
2、多边形⽅向的判断⽅法给定多边形P=P0 P1P2……P n如图形1所⽰。
多边形⽅向的判断⽅法如下（1）遍历多边形P，找到P沿X，Y⽅向的最⼤值、最⼩值点分别为P i,P j,P k,P l；（2）定义⽮量Z＝（0，0，1）。
将P i，P j，P k，P l的下标从⼩到⼤排序得到j，k，l，i，下标相同的点，不计重复只保留⼀个。
如果只剩下两点，转步骤4，如果只剩下三点，转步骤5；（3）连接P j，P k，P l，Pi，P j，得到⼀个四边形P’=PjP k P l P i，其中P’0=P j，P’1=P k，P’2=P l，P’3=Pi，转步骤6；（4）设剩下的两点为P i，P j，则如果（P i-1P i*P i P i+1）.Z>0，则P的⽅向为正；如果（P i-1 P i*P i P i+1）.Z<0，则P的⽅向为负，结束。
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计算机图形学对多边形内点的处理刘庆华1 胡淑红1 赵湘南1(1.南昌高等专科学校计算机系 江西南昌330009)摘 要:本文论述了在计算机图形学中对多边形内点的三种处理方式:表面着色、浓淡处理、纹理贴图,每一方面都介绍了几种典型的、优化的算法,并对算法的编制、实现、效果作了相应的介绍。
关键词:计算机图形学;算法;表面着色;浓淡处理;纹理贴图中图分类号:T P301.6 文献标识码:A 文章编号:1008-7354(2002)04-0068-021 引言计算机图形学作为一门新兴的学科,从上世纪50年代至今发展很快。
几十年来它在自身完善的同时,不断的与其它学科结合,其它学科的可视化要求,为它提出了新的课题。
计算机图形学在三维动画、影视、广告、计算机辅助设计等领域都得到了广泛应用。
计算机图形学涉及硬件系统、软件系统:硬件系统:图形输入、输出设备。
软件系统:各种图形元素的生成算法、数据结构、交互技术、应用程序、图形接口软件、不同图形系统间交换的图形标准等。
为了用计算机对景物进行真实感显示,研究如何正确、迅速、高质量地找出一个闭合多边形所围成区域的所有内点,并对其进行处理至关重要。
从视觉要求上,对找到的多边形所有内点有如下处理方式:着色处理:将所有内点置成同一种颜色,类似画刷功能。
浓淡处理:由于每一个内点(物体可见表面上的点)与眼睛的距离是不一样的,从视觉上可以感觉每一点的亮度是不一致的,有的点浓,有的点淡。
为了真实反映物体表面的亮度,要对物体表面进行浓淡处理。
纹理贴图:物体表面除了颜色外,还有表面细节或称作纹理。
如:图案、贴墙纸、人的皮肤、桔子的表皮等。
纹理的处理就是对物体表面进行纹理处理。
2 区域填充算法(着色处理)2.1 多边形填充算法多边形填充算法的已知条件:多边形各顶点坐标、填充色。
处理中需要考虑:奇异点(扫描线恰好通过多边形的顶点)处理。
常用的多边形填充典型算法有:扫描线相关Y桶分类算法、边相关扫描算法等。
(1)扫描线相关Y桶分类算法。
先求出多边形的扫描线范围(多边形在y方向的范围):Ymin、Y max,然后进入外循环。
外循环控制扫描线的范围从Ymin到Ymax,每循环一次,扫描线增1。
接着进入内循环,如果多边形的边数为n,则内循环控制多边形的边数从1到n,每循环一次,多边形的边数增1,在循环体里,处理奇异点后,求当前扫描线与多边形的每条边的有效交点,把交点放入交点数组。
进入下一条扫描线处理前,将交点数组排序,接下来对排序后的交点数组两两配对实施填充。
该算法用到数组,程序简捷,但要注意奇异点的处理,否则填充质量不易保证。
(2)边相关扫描算法。
边相关算法利用边的相关性:对多边形的某条边,前后扫描线间具有边的相关性,即扫描线与多边形的某条边的交点为x=x+1/m,这里x、1/ m分别为交点x轴的坐标、某条边斜率的倒数。
这样交点计算变得简单化。
算法执行时要求建立一张有效边表(AET),A ET中的内容随每一条扫描线y值的不同而变化。
也即,在AET中,只保留与当前扫描线相交的所有的边,而且这些边接其与该扫描线交点的x坐标的顺序存放,以便于在一对交点之间填充。
为了便于建立和修改AET,还需要建立一张边表(ET)。
边表一般是由一系列的存储桶构成的,桶的数目与扫描线数一样多。
凡是与每条边两端点中较小的y坐标值对应的桶,都记录着待填充多边形各边的有关信息,包括每条边两端点中最大的y坐标值,y值较小的那个端点的x坐标值以及该边斜率的倒数(1/m)。
此算法同时考虑到了扫描线和边的相关性,因此是一个效率较高的填充算法。
(3)边标志算法。
边标志算法先求出多边形的包围盒:Xmin、Ymin、X max、Ymax。
接着用边界画出多边形。
然后对包围盒内的每个象素进行处理。
一般外循环控制行,内循环控制列。
进入内循环前,令标志为假;逐点处理时,先读出某点的象素值(颜色),如该点的象素值为边界色,则让标志取反。
填充时,依标志来置色:标志为真时,表示进入多边形内,该点置为填充色;标志为假时,该点置为背景色。
算法程序简单,实现容易。
但要注意奇异点的处理,否则影响填充质量。
2.2 种子填充算法种子填充算法的已知条件:种子坐标(多边形内的一点)、填充色或边界色。
种子填充算法中较典型、效率较高的一种是:扫描线种子填充算法。
(下转第71页)68 南昌高专学报 2002年第4期(总第47期) 2002年12月出版Jour nal of N anchang Junior College N o.4(S um47)D ec.2002收稿日期:2002-09-26关处于串接点,网关必须在两个方面上检查和转发所有通信量。
(3)数据包过滤和应用网关防火墙有一个共同的特点,就是它们仅仅依靠特定的逻辑判定是否允许数据包通过。
这样一旦满足逻辑,则防火墙内外的计算机系统建立直接联系,这有利于实施非法访问和攻击,需要增加特别的加密及身份认证技术提高网络的安全。
(4)包过滤的优点是不用改动客户机和主机上的应用程序,因为它工作在网络层和传输层,与应用层无关,但也有缺点:一是非法访问一旦突破防火墙,即可对主机上的软件和配置漏洞进行攻击;二是数据包的源地址、目的地址以及IP的端口号都在数据包的头部,很有可能被窃听或假冒。
6 对防火墙技术的展望未来的防火墙将位于网络级防火墙和应用级防火墙之间,也就是说,网络级防火墙将变得更加能够识别通过的信息。
而应用级防火墙在目前的功能上则向 透明、 低级方面发展。
最终防火墙将成为一个快速注册稽查系统,可保护数据以加密方式通过,使所有组织可以放心地在节点间传送数据。
1.将从目前对子网或内部网管理的方式向远程上网集中管理的方式发展;2.过滤深度不断加强,从当前的地址、服务过滤,发展到DR L(页面)过滤关键字过滤和对Active X、Java等的过滤,并逐渐有病毒扫除功能;3.利用防火墙建立专用网(VP N)是较长一段时间的用户使用的主流,IP的加密需求越来越强,安全协议的开发是一大热点。
4.对网络攻击的检测和告警将成为重要功能;5.安全管理工具不断完善,特别是可疑活动的日志分析工具等是一项重要部分。
7 结束语防火墙技术是目前用来抵抗外部攻击,保护网络安全的一种主要措施。
事物总是在不断的向前发展,随着对网络安全防范要求不断地提高,我们对防火墙技术及其产品的要求也在不断地提高。
目前已有全方位的安全技术集成的防火墙系统,对网络的安全管理增加其他技术,如:信息加密技术,对通信双方的身份进行签别,在网络协议中增加签别机制,对网络中舆的敏感数据在网络层进行加密,病毒扫除功能,我们还可以对防火墙规则配置自动化、智能化,从而在使用时能根据实际需要进行自动还是人工的规则操作。
未来的防火墙将具有更强的保护功能,更加智能化的防范措施,以及更高的效率。
(责任编辑:蔡久评)(上接第68页)扫描线种子填充算法的思想:种子进入堆栈。
如果堆栈非空,重复做以下事情:从堆栈中弹出种子象素,求出种子区段(x1、x r),填充整个区段。
接着检查相邻扫描线(当前扫描的上下扫描线)的x在上面区段(x1、x r)范围内,是否存在需要填充的新区段,如果存在,则将每个新区段的最右段的象素,作为新的种子象素,一一压入堆栈。
算法在堆栈为空时结束。
算法用到堆栈型数据结构,编程实现较边相关扫描线算法容易,速度比其稍慢。
3 浓淡处理为了真实反映物体表面的亮度信息,要对物体表面进行浓淡处理。
计算机图形学中浓淡处理的算法有L ambert、G ouraud、P hong算法:3.1 Lambert算法Lambert算法将物体表面分成若干小平面,每个平面都具有均匀一致的浓淡颜色(小平面的外法线决定该面的颜色),面向光源的面较亮,背离光源的面较暗。
3.2 Gouraud算法Gouraud算法用的是亮度插值法。
算法对多边形(物体表面由多边形组成)的各顶点计算出顶点颜色(由共享顶点的多边形外法线的平均值得到该顶点的外法线,再从外法线得到该点的颜色),而多边形内各点的颜色是通过围成该多边形的各顶点颜色的线性插值来得到。
这样在同一个多边形内,光亮度可以呈现逐渐变化的效果。
3.3 Phong算法Phong算法能很好处理局部光源与高光。
它用的是法线插值法。
即先求出多边形各顶点的外法向量,然后对围成该多边形的各顶点的外法向量进行线性插值来得到多边形内点的外法向量,最后由内点外法向量计算出各象素点的颜色。
Pho ng算法增加了计算工作量,但获得质量较好的画面。
4 纹理贴图为了表现物体表面的特殊质感,描述物体表面的细节,计算机图形学中采用贴图技术。
贴图技术就是将平面区域预先定义的纹理图案,以一定方式映射到物体的表面上,使物体具有某种材料的表面性质。
常用的贴图方法有:4.1 颜色处理生成颜色纹理的一般方法:预先在平面上构造纹理图案,然后映射时纹理值以颜色(亮度)的形成作用到物体表面。
4.2 凹凸纹理纹理生成的方法与上面方法类似。
要使物体表面呈粗糙感,可将凹凸纹理的照片数字化,然后映射到物体表面。
只是映射时纹理值是作用到物体表面的外法向量上,而不是颜色上。
通过对表面外法向量进行扰动,来产生凹凸不平的视觉效果。
5 结束语计算机图形学涉及的内容十分丰富,应用领域也十分广泛。
人们对视觉产品的要求越来越高,对景物色彩及细节的完美追求,必将为计算机图形学提出更新的课题,提供更广的发展空间。
计算机图形学的经典算法与先进的计算机技术相结合,将会使计算机图形学不断涌现出更多的创新算法。
(责任编辑:蔡久评)第4期肖红:lnternet防火墙策略分析71。