VC++多边形的填充.docx

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VC++多边形的填充

实验二有效边表填充算法

1.实验目的：

设计有效边表结点和边表结点数据结构

设计有效边表填充算法

编程实现有效边表填充算法

2.实验描述：

下图1所示多边形覆盖了12条扫描线，共有7个顶点和7条边。

7个顶点分别为：

P0（7，8），P1（3，12），P2（1，7），P3（3，1）,P4（6，5）,P5（8，1）,P6（12，9）。

在1024×768的显示分辩率下，将多边形顶点放大为P0（500,400），P1（350，600），P2（250，350），P3（350，50）,P4（500，250）,P5（600，50）,P6（800，450）。

请使用有效边表算法填充该多边形。

图1示例多边形

图2屏幕显示多边形

3.算法设计：

1．根据多边形顶点坐标值，计算扫描线的最大值ScanMax和最小值ScanMin。

2．用多边形覆盖的扫描线动态建立桶结点。

3．循环多边形的所有顶点，根据边的终点y值比起点y值高或边的终点y值比起点y值低两种情况（边的终点y值和起点y值相等的情况属于扫描线，不予考虑），计算每条边的yMin。

在桶中寻找与该yMin相应的桶结点，计算该边表的x|yMin、yMax、k（代表斜率倒数1/k），并依次连接该边表结点到桶结点。

4．对每个桶结点连接的边表，根据x|yMin值的大小进行排序，若x|yMin相等，则按照k由小到大排序。

5．对每个桶结点进行循环，将桶内每个结点的边表合并为有效边表，并进行有效边表循环。

6．从有效边表中取出相邻两条边的交点对进行填充。

填充时设置一个逻辑变量In（初始值为假），每访问一个结点，把In值取反一次，若In为真，则把从当前结点的x值开始到下一结点的x－1值结束的区间用指定颜色填充。

（左闭右开）

7．循环下一桶结点，按照xi+1=xi+k（k的值为1/k）修改有效边表，同时合并桶结点内的新边表，形成新的有效边表。

8．如果桶结点的扫描线值大于等于有效边表中某个结点的yMax值，则放弃该有效边表。

9．当桶结点不为空则转⑸，否则删除桶结点和边结点的头结点，算法结束。

4.源程序：

1）//AET.h和AET..cpp

classAET

{

}

2）//Bucket.h和Bucket.cpp

classBucket

{

}

3）//TestView.h

#include"AET.h"//包含有效边表类

#include"Bucket.h"//包含桶类

#defineNumber7//N为闭合多边形顶点数，顶点存放在整型二维数组Point[N]中

classCTestView:

publicCView

{

。

。

。

。

。

。

。

。

。

public:

voidPolygonFill（）;//上闭下开填充多边形

voidCreatBucket（）;//建立桶结点桶

voidEt（）;//构造边表

voidAddEdge（AET*）;//将边插入AET表

voidEdgeOrder（）;//对AET表进行排序

。

。

。

。

。

。

。

。

。

。

protected:

COLORREFGetColor;//调色板

CPointPoint[7];//定义多边形

Bucket*HeadB,*CurrentB;//桶的头结点和当前结点

AETE[Number],*HeadE,*CurrentE,*T1,*T2;//有效边表的结点

4）//TestView.cpp

CTestView:

:

CTestView（）

{

//设置多边形的7个顶点

Point[0]=CPoint（550,400）;//P0

Point[1]=CPoint（350,600）;//P1

Point[2]=CPoint（250,350）;//P2

Point[3]=CPoint（350,50）;//P3

Point[4]=CPoint（500,250）;//P4

Point[5]=CPoint（600,50）;//P5

Point[6]=CPoint（800,450）;//P6

}

voidCTestView:

:

OnDraw（CDC*pDC）

{

CTestDoc*pDoc=GetDocument（）;

ASSERT_VALID（pDoc）;

pDC->Polygon（Point,7）;//绘制多边形

//输出多边形的顶点编号

pDC->TextOut（550,410,"P0"）;

pDC->TextOut（350,600,"P1"）;

pDC->TextOut（230,340,"P2"）;

pDC->TextOut（350,30,"P3"）;

pDC->TextOut（490,220,"P4"）;

pDC->TextOut（600,30,"P5"）;

pDC->TextOut（805,450,"P6"）;

}

voidCTestView:

:

OnMenuAET（）//菜单函数

{

AfxGetMainWnd（）->SetWindowText（"多边形有效边表填充算法"）;//显示标题

CColorDialogccd（GetColor）;

if（ccd.DoModal（）==IDOK）//调用调色板选取前景色

{

GetColor=ccd.GetColor（）;

}

RedrawWindow（）;//刷新屏幕

CreatBucket（）;//初始化桶

Et（）;//建立边表

PolygonFill（）;//多边形填充

}

voidCTestView:

:

CreatBucket（）//初始化桶

{

intScanMin,ScanMax;//确定扫描线的最小值和最大值

ScanMax=ScanMin=Point[0].y;

for（inti=1;i

{

if（Point[i].y

{

ScanMin=Point[i].y;//扫描线的最小值

}

if（Point[i].y>ScanMax）

{

ScanMax=Point[i].y;//扫描线的最大值

}

}

for（i=ScanMin;i<=ScanMax;i++）//建立桶结点

{

if（ScanMin==i）//桶头结点，以所有点的最小的Ymin值作为桶表的头结点

{

HeadB=newBucket;//建立桶的头结点

CurrentB=HeadB;//CurrentB为Bucket当前结点指针

CurrentB->ScanLine=ScanMin;

CurrentB->p=NULL;//没有连接边链表

CurrentB->next=NULL;

}

else//建立桶的其它结点

{

CurrentB->next=newBucket;//新建一个桶结点

CurrentB=CurrentB->next;//使CurrentB指向新建的桶结点

CurrentB->ScanLine=i;

CurrentB->p=NULL;//没有连接边链表

CurrentB->next=NULL;

}

}

//桶表的顺序是从小到大

}

//桶表是每一个扫描线对应一个结点，每一个桶表结点连接一个边链表

voidCTestView:

:

Et（）//构造边表

{

for（inti=0;i

{

CurrentB=HeadB;//从桶链表的头结点开始循环

intj=i+1;//边的第二个顶点，Point[i]和Point[j]构成边

if（j==Number）j=0;//保证多边形的闭合

if（Point[j].y>Point[i].y）//终点比起点高

{

while（CurrentB->ScanLine!

=Point[i].y）//在桶内寻找该边的yMin

{

CurrentB=CurrentB->next;//移到下一个桶结点

}

E[i].x=Point[i].x;//计算AET表的值

E[i].yMax=Point[j].y;

E[i].k=double（（Point[j].x-Point[i].x））/（Point[j].y-Point[i].y）;//代表1/k

E[i].next=NULL;

CurrentE=CurrentB->p;//获得桶上链接边表的地址

if（CurrentB->p==NULL）//当前桶结点上没有链接边结点

{

CurrentE=&E[i];//赋边的起始地址

CurrentB->p=CurrentE;//第一个边结点直接连接到对应的桶中

}

else

{

//什么情况下会将不为空？

？

当有两个点的纵坐标是一样的时候会产生这种情况，所以之后要对桶表对应的边表中的每个结点进行按X的排序

while（CurrentE->next!

=NULL）//如果当前边已连有边结点

{

CurrentE=CurrentE->next;//移动指针到当前边的最后一个边结点

}

CurrentE->next=&E[i];//把当前边接上去

}

}

if（Point[j].y

{

while（CurrentB->ScanLine!

=Point[j].y）

{

CurrentB=CurrentB->next;

}

E[i].x=Point[j].x;

E[i].yMax=Point[i].y;

E[i].k=double（（Point[i].x-Point[j].x））/（Point[i].y-Point[j].y）;

E[i].next=NULL;

CurrentE=CurrentB->p;

if（CurrentE==NULL）

{

CurrentE=&E[i];

CurrentB->p=CurrentE;

}

else

{

while（CurrentE->next!

=NULL）

{

CurrentE=CurrentE->next;

}

CurrentE->next=&E[i];

}

}

}

CurrentB=NULL;

CurrentE=NULL;

}

voidCTestView:

:

AddEdge（AET*NewEdge）//插入临时边表函数

{

T1=HeadE;

if（T1==NULL）//边表为空,将边表置为TempEdge

{

T1=NewEdge;

HeadE=T1;

}

else

{

while（T1->next!

=NULL）//边表不为空,将TempEdge连在该边之后

{

T1=T1->next;

}

T1->next=NewEdge;

}

}

voidCTestView:

:

EdgeOrder（）//对边表进行排序函数

{