计算机图形学多边形填充

基本图形的生成

计算机图形学已成为计算机技术中发展最快的领域，计算机图形软件也相应得到快速发展。计算机绘图显示有屏幕显示、打印机打印图样和绘图机输出图样等方式，其中用屏幕显示图样是计算机绘图的重要内容。

计算机上常见的显示器为光栅图形显示器，光栅图形显示器可以看作像素的矩阵。像素是组成图形的基本元素，一般称为“点”。通过点亮一些像素，灭掉另一些像素，即在屏幕上产生图形。在光栅显示器上显示任何一种图形必须在显示器的相 应像素点上画上所需颜色，即具有一种或多种颜色的像素集合构成图形。确定最佳 接近图形的像素集合，并用指定属性写像素的过程称为图形的扫描转换或光栅化。 对于一维图形，在不考虑线宽时，用一个像素宽的直、曲线来显示图形。二维图形 的光栅化必须确定区域对应的像素集，并用指定的属性或图案进行显示，即区域 填充。

复杂的图形系统，都是由一些最基本的图形元素组成的。利用计算机编制图形软件时，编制基本图形元素是相当重要的，也是必需的。点是基本图形，本章主要讲述如何在指定的输出设备（如光栅图形显示器）上利用点构造其他基本二维几何图形（如点、直线、圆、椭圆、多边形域及字符串等）的算法与原理，并利用Visual C++编程实现这些算法

计算机图形学实验报告

实验三

二维图形的区域填充

一．实验目的：

1．理解二维图形区域填充的含义。 2．理解有序边表算法的基本思想。 3．理解边填充算法的基本思想。 4．掌握种子填充算法的原理及实现。

5．掌握你所使用的开发环境的填充函数及相关函数。

2．实验内容：

1. 实现种子填充算法，并测试你的算法，用它填充一个圆域和一个多边形域。

2. （tc下）测试getpixel、floodfill、setfillstyle函数。（其它环境选择相应函数） 2．（选做）实现有序边表填充算法。 3．（选做）实现边填充算法。

三．实验报告

1. 问题描述：采用种子填充算法填充圆 2. 程序清单：

#include \#include \

void YING(int x,int y,int oldcolor,int newcolor); void main() { }

int gdriver=DETECT,gmode;

initgraph(&gdriver,&gmode,\setbkcolor(LIGHTBLUE); setcolor(RED);

circle(100,100,20);

YING(100,100,BLACK,RED

《计算机图形学》课程设

计

实验报告书

安徽工业大学数理学院

姓 名 专 业 班 级 学 号 指导教师

2014年1月13日 鲍计炜

信息与计算科学

信112 119084177 侯为根

Weiler－Atherton多边形裁剪

Weiler－Atherton算法是一种通用的多边形算法，因此该过程可以用标准位置的裁剪窗口去裁剪多边形填充区域。

一，Weiler－Atherton思想方法

Weiler－Atherton算法适合与任意多边形。裁剪窗口和被裁剪多边形处于完全对等的地位，这里我们称：

1、被裁剪多边形为主多边形，记为A； 2、裁剪窗口为裁剪多边形，记为B。

主多边形A和裁剪多边形B的边界将整个二维平面分成了四个区域： 1、A∩B（交：属于A且属于B）； 2、A－B（差：属于A不属于B）； 3、B－A（差：属于B不属于A）；

4、A∪B(并：属于A或属于B，取反；即：不属于A且不属于B)。

内裁剪即通常意义上的裁剪，取图元位于窗口之内的部分，结果为A∩B。

外裁剪取图元位于窗口之外的部分，结果为A－B。

观察右图不难发现裁剪结果区域的边界由被裁剪多边形的部分边界和裁剪窗口的

实 验 报 告

一、 实验目的

1、掌握有序边表算法填充多边形区域； 2、理解多边形填充算法的意义； 3、增强C语言编程能力。

二、 算法原理介绍

根据多边形内部点的连续性知：一条扫描线与多边形的交点中，入点和出点之间所有点都是多边形的内部点。所以，对所有的扫描线填充入点到出点之间所有的点就可填充多边形。

判断扫描线上的点是否在多边形之内，对于一条扫描线，多边形的扫描转换过程可以分为四个步骤：

（1）求交：计算扫描线与多边形各边的交点； （2）排序：把所有交点按x值递增顺序排序；

（3）配对：第一个与第二个，第三个与第四个等等；每对交点代表扫描线与多边 形的一个相交区间;

（4）着色：把相交区间内的象素置成多边形颜色，把相交区间外的象素置成背景色。

p1,p3,p4,p5属于局部极值点，要把他们两次存入交点表中。 如扫描线y=7上的交点中，有交点(2,7,13)，按常规方法填充不正确，而要把顶点(7,7)两次存入交点表中(2,7,7,13)。p2，p6为非极值点，则不用如上处理。

为了提高效率，在处理一条扫描线时，仅对与它相交的多边形的边进行求交运算。把与当前扫描线相交的边称为活性边，并把它们按与扫描线交点x坐标递增的顺序

湖北大学2012—2013学年度第二学期课程考试 试题纸（第 1 页 共 6 页）

1. 显示器1024×768分辨率，256灰度的图象，至少需要_____768423________字节（byte）保存128×100大小的图像，若显示同样分辨率的真彩色（2）图象，则至少需要_____________字节保存。 2.对于平面上任意一点p(xp,yp),代入半径为r的圆方程中，若xp+yp-r<0，则p在圆内，若xp+yp-r>0，则p在圆外。 3.计算机图形所研究的基本图形算法主要考虑__________和___________作为重要因数。 4.比例变换可以改变图形的___大小__________和___形状__________。 5.反映曲线变化方向趋势的属性是___________,反映曲线变化的平缓度是___________. 6. 线段裁剪的裁剪窗口定义为__________和__________。 7. 线宽的绘制时可依据直线的斜率选择__线刷子________和___方形刷子_______。 8. 字符的型状存储方式有__矢量________和__标量________。 9. (x, y, z)点的齐次坐标是_(hx, hy, hz，h)_________,

湖北大学2012—2013学年度第二学期课程考试 试题纸（第 1 页 共 6 页）

1. 显示器1024×768分辨率，256灰度的图象，至少需要_____768423________字节（byte）保存128×100大小的图像，若显示同样分辨率的真彩色（2）图象，则至少需要_____________字节保存。 2.对于平面上任意一点p(xp,yp),代入半径为r的圆方程中，若xp+yp-r<0，则p在圆内，若xp+yp-r>0，则p在圆外。 3.计算机图形所研究的基本图形算法主要考虑__________和___________作为重要因数。 4.比例变换可以改变图形的___大小__________和___形状__________。 5.反映曲线变化方向趋势的属性是___________,反映曲线变化的平缓度是___________. 6. 线段裁剪的裁剪窗口定义为__________和__________。 7. 线宽的绘制时可依据直线的斜率选择__线刷子________和___方形刷子_______。 8. 字符的型状存储方式有__矢量________和__标量________。 9. (x, y, z)点的齐次坐标是_(hx, hy, hz，h)_________,

计算机图形学基础 第一章

1.名词解释：

图形：从客观世界物体中抽象出来的带有颜色信息及形状信息的图和形。

图像：

点阵法：是用具有灰度或颜色信息的点阵来表示的一种方法。

参数法：是以计算机中所记录图形的形状参数与属性参数来表示图像的一种方法。 2.图形包括那两方面的要素，在计算机中如何表示他们？

构成图形的要素可以分为两类：一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反 映物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩等非几何要素。

3.什么叫计算机图形学？分析计算机图形学，数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。 计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法和技术的一门学 科。【关系图在课本第一页】

4，有关计算机图形学的软件标准有哪些？

计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、计算机图形元文件（CGM），计算机图形接口 （CGI），基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换（STEP）

6.试发挥你的想象力，举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？ 【具体参照课本第5页】

第二章 1.名词解释

LCD:就是LiquidCrystalDisplay,它是利用液晶的光电效应，通过施加电压改变液

计算机图形学

计算机图形学

东北大学机械工程与自动化学院 工程图学教学与研究中心

肖平阳

计算机图形学

计算机图形学

计算机图形学

绪

论

随着计算机软、硬件的发展，计算机图形学已成为一门成 熟的学科，在计算机应用领域占有重要内容地位。 计算机图形学的定义 ISO(国际标准化组织)对其定义为：计算机图形学是研究通 过计算机将数据转换为图形，并在专用显示设备上显示的原理、 方法和技术的学科。 计算机图形学的IEEE定义 Computer graphics is the art or science of producing graphical images with the aid of computer.注：Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 美国电子和电气工程师协会

计算机图形学

计算机图形学发展简史1950年 第一台图形显示器作为美国麻省理工学院(MIT)旋风I号 (Whirlwind I)计算机的附件诞生了。该显示器用一个类似于示 波器的阴极射线管(CRT)来显示一些简单的图形。

1958年 美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪， GerBer公司把数控机床发展

计算机图形学主讲人：陈学工(tel:07318836763 email:csucxg@)

教材和参考书 教材– 计算机图形学，倪明田等，北京大学出版社，2000 年。

参考书– 1、OpenGL编程指南(第七版),Dave Shreiner 等(李军等译),机械工业出版社，2010年。 – 2、计算机图形学(第三版),Donald Hearn,电 子工业出版社，2004年。 – 3、计算机图形学基础，唐泽圣等，清华大学出版 社，2001年。2

本课程的学习内容 1、图形软件包 2、用VC++编写OpenGL程序 3、图形变换 4、图元绘制 5、颜色和光照 6、混合、反走样和雾化 7、显示列表、位图和图像 8、纹理映射 9、复杂图形绘制3

一、图形软件包 1、Direct 3D和DirectX– DirectX是微软公司的多媒体应用软件包， Direct 3D是其中的一部分。DirectX支持图形、 音响、应用程序安装和设备管理等。 – Direct 3D至少支持游戏或其他应用中的12种 3D图形效果处理。

一、图形软件包 2、Heidi– Heidi主要应用于CAD和CAM技术中，如 AutoCAD、3D S

《计算机图形学》习题（中文）

一、填空题：

1．计算机图形学是指使用计算机通过（ ）在显示设备上构造出图形来。 答案：算法和程序

2．图象的分辨率指的是在水平和垂直方向上每单位长度所包含的（ ）数目。

答案：象素点

3．计算机图形系统由硬件设备及相应的（ ）两部分组成。 答案：程序系统（软件）

4．阴极射线管主要由3部分组成：电子枪、（ ）和荧光屏。 答案：偏转系统 5．直线的属性包括：（ ）、（ ）和线色。

答案：线型 线宽

6．有些情况下屏幕的左上角象素点被认为是屏幕坐标系的原点。当把这个系统下的象素坐标(x,y)转换到以屏幕的左下角点为原点的坐标系下时，假定垂直方向象素点数目为m,则该点的坐标变为( ).

答案: (x,m-y-1)

7．Hermite 曲线是给定曲线段的两个端点坐标以及两端点处的（ ）来描述曲线的。 答案：切线矢量

8．Bezier曲线通过特征多边形的（ ）。 答案：起点和终点

9．交互式图形系统的基本交互任务包括（ ）、（ ）、数值输入及文字

输入。

答案：定位 选择

10.衡量C