1、 確定哪些像素能構(gòu)成所確定哪些像素能構(gòu)成所 需圖形的過程稱為圖形需圖形的過程稱為圖形 的光柵化的光柵化(也稱光柵圖也稱光柵圖 形生成算法形生成算法)，或稱為，或稱為 圖形的掃描轉(zhuǎn)換。圖形的掃描轉(zhuǎn)換。 普通公式普通公式: 要畫的線段為要畫的線段為OA，畫筆的當(dāng)前的，畫筆的當(dāng)前的 位置為位置為M。 以以O(shè)M， OA的斜率的大小來計(jì)的斜率的大小來計(jì) 算偏向。算偏向。d=tg-tg=ym/xm-ya/xa=(ym*xa- ya*xm)/xm*xa； 1偏向計(jì)算以第一象限為例偏向計(jì)算以第一象限為例 當(dāng)d=0時(shí)，表示筆在OA線段的上方， 應(yīng)該走+x一步。 只判別d的正負(fù), 不論大小,第一象限xm,xa均為

2、正。 第一象限偏向的判別公式: Fm=ym*xa-ya*xm 遞推公式遞推公式:上述公式要計(jì)算兩次乘法上述公式要計(jì)算兩次乘法, 設(shè)法用設(shè)法用 前一點(diǎn)的偏向來推算走步的方向以及走步后前一點(diǎn)的偏向來推算走步的方向以及走步后 的偏向的偏向. 1偏向計(jì)算偏向計(jì)算 筆的當(dāng)前位置為筆的當(dāng)前位置為Mi(xi,yi),此時(shí)此時(shí)Fi=yixa-yaxi. 假設(shè)假設(shè)Fi=0,應(yīng)走應(yīng)走+x一步到一步到Mi+1,即即:xi+1=xi+1,yi+1=yi; Mi+1處的偏向處的偏向Fi+1=yi+1xa-yaxi+1=yixa-yaxi -ya= Fi -ya; 假設(shè) Fi=0 那么走+x一步,此時(shí)Fi+1=Fi- y

3、a; 假設(shè) Fi0 那么走+y一步,此時(shí) Fi+1=Fi+xa; 設(shè)步距為t, 直線在x,y方向的增量分別為x 和y.按上述運(yùn)算方法,繪圖筆從直線的起點(diǎn)畫 到終點(diǎn),在x方向應(yīng)走| x/ t|步,在y方向應(yīng)走| y/ t|步.取n= | x/ t|+ | y/ t|作為終點(diǎn) 判別的控制數(shù),并將此數(shù)存入計(jì)數(shù)器內(nèi). 在x或y 方向上每走一步計(jì)數(shù)器減1,當(dāng)計(jì)數(shù)器減到零時(shí), 作圖停頓. 2終點(diǎn)判別終點(diǎn)判別 根本原理：沿某一計(jì)長(zhǎng)方向上，每次變化一個(gè)單 位步長(zhǎng)，另一方向上的變化量經(jīng)過計(jì)算獲得。這 種方法在計(jì)算判別式時(shí)，計(jì)算量很小，生成的直 線光滑，因此運(yùn)用廣泛。 假設(shè)直線的斜率在01之間，k=y/ x，x的

4、變 化率比y的變化率大，商定每次x方向變化一個(gè)像 素單位，相應(yīng)y方向的變化量為0或1個(gè)像素單位。 P(xi,yi) S(xi+1,yi) T(xi+1,yi+1) s t s t P(xi,yi)S(xi+1,yi) T(xi+1,yi+1) ， 且：且：pk+1= pk+2y； 否那么，下一個(gè)待畫點(diǎn)否那么，下一個(gè)待畫點(diǎn)(xk+1， yk+1)， 且：且：pk+1=pk + 2y-2x 。 k=k+1； 反復(fù)步驟反復(fù)步驟4，共，共x次。次。 像素生成過程 屏幕顯示過程 該算法僅涉及整數(shù)加法運(yùn)算和乘該算法僅涉及整數(shù)加法運(yùn)算和乘2(左移左移)操操 作，運(yùn)算效率高，易于硬件實(shí)現(xiàn)。作，運(yùn)算效率高，易于

5、硬件實(shí)現(xiàn)。 與逐點(diǎn)比較法相比，生成的直線光滑。與逐點(diǎn)比較法相比，生成的直線光滑。 假設(shè)將該算法的范圍擴(kuò)展到整個(gè)平面，相應(yīng)假設(shè)將該算法的范圍擴(kuò)展到整個(gè)平面，相應(yīng) 的的d增量式及其初始值增量式及其初始值,以及下一像素位置的取法以及下一像素位置的取法 道理類似，請(qǐng)思索！道理類似，請(qǐng)思索！ 八分圓中的位置可由對(duì)稱性得到。 的像素(低像素)。 xk xk+1 xk+2 yk-1 yk x2+y2 r2=0 沿沿圓圓路路徑徑取取樣樣位位置置 xk+1處處候候選選像像素素間間的的中中點(diǎn)點(diǎn) yk+1 xk xk+1 xk+2 yk-1 yk x2+y2 r2=0 yk+1 兩兩候候選選像像素素的的中中點(diǎn)點(diǎn) P

6、2(5,1) P1(2,2) P3(11,3) P4(11,8) P6(2,7) P5(5,5) u例如，y=6的掃描線與多邊形有四個(gè)交點(diǎn)， 顯然，第1與第2、第3與第4間的區(qū)域落在多 邊形內(nèi)，這些區(qū)間的像素填充預(yù)期的顏色。 P2(5,1) P1(2,2) P3(11,3) P4(11,8) P6(2,7) P5(5,5) (1)求交：計(jì)算掃描線與 多邊形每個(gè)邊的交點(diǎn)。 (2)排序：把所求出的交 點(diǎn)按x遞增的順序排序。 (3)交點(diǎn)配對(duì)：第一與第二，第三與第四等等， 每對(duì)交點(diǎn)代表掃描線與多邊形的一個(gè)相交區(qū)域。 (4)區(qū)間填色：把相交區(qū)域內(nèi)的像素設(shè)置成多邊 形的顏色，把相交區(qū)域外的像素設(shè)置成背風(fēng)光

7、。 處理兩個(gè)特殊問題處理兩個(gè)特殊問題 掃描線與多邊形的頂點(diǎn) 相交，交點(diǎn)的取舍。 P2(5,1) P1(2,2) P3(11, 3) P4(11, 8) P6(2,7) P5(5,5) 多邊形邊境上的像素的 取舍問題。 處理兩個(gè)特殊問題處理兩個(gè)特殊問題 掃描線與多邊形的頂點(diǎn) 相交，交點(diǎn)的取舍。 P2(5,1) P1(2,2) P3(11, 3) P4(11, 8) P6(2,7) P5(5,5) 多邊形邊境上的像素的 取舍問題。 區(qū)域分四連通區(qū)域和八連通區(qū)域區(qū)域分四連通區(qū)域和八連通區(qū)域: 起始點(diǎn)起始點(diǎn) 4連通區(qū)域邊境連通區(qū)域邊境8連通區(qū)域邊境連通區(qū)域邊境 Boundary-fill-4(x,y,

8、newcolor,boundarycolor) int x,y,newcolor,boundarycolor; int testcolor; testcolor=getpixel(x,y); if(testcolor!=boundarycolor) boundary-fill-4(x,y+1,newcolor,boundarycolor); boundary-fill-4(x,y-1,newcolor,boundarycolor); boundary-fill-4(x+1,y,newcolor,boundarycolor); boundary-fill-4(x-1,y,newcolor,bou

9、ndarycolor); uTurbo C中由函數(shù)中由函數(shù)Setfillstyle(int pattern,int color)設(shè)置填充方式和填充顏色。設(shè)置填充方式和填充顏色。 upattern定義填充方式類型定義填充方式類型 uEmpty_Fill以背風(fēng)光填充以背風(fēng)光填充 uSolid_Fill以某一單色填充以某一單色填充 uXhatch_Fill以斜網(wǎng)格填充以斜網(wǎng)格填充 u填充函數(shù)：矩形填充函數(shù)：矩形bar( ),多邊形多邊形fillpoly( )等。等。 1111000 0010100 0010100 0011001 0010000 0010000 0010000 0011001 000

10、0000 u實(shí)踐的矢量字符的存儲(chǔ)構(gòu)造要加上一些 管理信息和字型信息等。 (63,63) P0 P5P4 P1 P2 P3 x 0 0 0 0 1 字符的編碼字符的編碼 y 0 -1 1 1 x 1 y 1 x 2 y 2 x 3 y 3 x 4 y 4 x 5 y 5 不連線不連線 連線連線 字符終了標(biāo)志字符終了標(biāo)志 (63,63) P0 P5P4 P1 P2 P3 x 0 0 0 0 1 字符的編碼 y 0 -1 1 1 x 1 y 1 x 2 y 2 x 3 y 3 x 4 y 4 x 5 y 5 不連線 連線 字符終了標(biāo)志 u矢量字符占用空間小、美觀、變換方便等優(yōu)點(diǎn)得到越來越廣 泛的運(yùn)用

11、，特別是在排版、軟件和工程圖軟件中它幾乎曾經(jīng) 完全取代了點(diǎn)陣字符。 字符的顯示字符的顯示 圖形規(guī)范或普通的軟件系統(tǒng)通常都圖形規(guī)范或普通的軟件系統(tǒng)通常都 用各自一致的函數(shù)提供字符顯示，且可用各自一致的函數(shù)提供字符顯示，且可 經(jīng)過參數(shù)選擇來控制字符的字體、大小經(jīng)過參數(shù)選擇來控制字符的字體、大小 、顏色、方向等屬性。、顏色、方向等屬性。 例如例如, ,在在Turbo CTurbo C圖形方式下，用函圖形方式下，用函 數(shù)數(shù) Settextstyle(font,direction,charsiSettextstyle(font,direction,charsi ze)ze)設(shè)置文本的字體、方向及大??；調(diào)用設(shè)置文本的字體、方向及大小；調(diào)用 函數(shù)函數(shù)Outtext(Outtext(* * textstring) textstring)或或 Outtextxy(x,y,Outtextxy(x,y,* *textstring)textstring)在屏幕上在屏幕上 以當(dāng)前前風(fēng)光在當(dāng)前位置或指定的以當(dāng)前前風(fēng)光在當(dāng)前位置或指定的(x,y)(x,y) 位置顯示字符串位置顯示字符串textstringtextstring所