在C++中编写程序实现扫描线填充算法,要求能够针对不同的多边形 并且要将填充效果l利用easyx库的可视化功能显示出来
时间: 2024-02-23 07:00:59 浏览: 86
c++实现扫描线填充算法
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好的,您可以参考如下的代码实现:
```c++
#include <graphics.h>
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
// 定义点的结构体
struct Point {
int x, y;
};
// 定义边的结构体
struct Edge {
int ymax; // 边的最高点
float x; // 边与扫描线的交点
float k; // 边的斜率
};
// 比较函数,用于排序
bool cmp(Edge a, Edge b) {
return a.x < b.x;
}
// 扫描线填充算法
void scanLineFill(vector<Point> &points) {
// 获取窗口大小
int width = getmaxx();
int height = getmaxy();
// 定义扫描线的起始y坐标和结束y坐标
int ymin = height, ymax = 0;
// 定义边表,存储多边形的所有边
vector<Edge> edgeTable;
// 遍历多边形的所有边,将边加入边表
for (int i = 0; i < points.size(); i++) {
Point p1 = points[i];
Point p2 = points[(i + 1) % points.size()];
// 如果边是水平的,则跳过
if (p1.y == p2.y) {
continue;
}
Edge edge;
// 获取边的最高点和最低点
if (p1.y < p2.y) {
edge.ymax = p2.y;
edge.x = p1.x;
} else {
edge.ymax = p1.y;
edge.x = p2.x;
}
// 计算边的斜率
edge.k = (float)(p2.x - p1.x) / (p2.y - p1.y);
// 将边加入边表
edgeTable.push_back(edge);
// 更新扫描线的起始y坐标和结束y坐标
ymin = min(ymin, min(p1.y, p2.y));
ymax = max(ymax, max(p1.y, p2.y));
}
// 对边表按照x的大小进行排序
sort(edgeTable.begin(), edgeTable.end(), cmp);
// 定义活动边表,存储当前扫描线与多边形相交的边
vector<Edge> activeEdgeTable;
// 遍历扫描线从ymin到ymax的每一条扫描线
for (int y = ymin; y <= ymax; y++) {
// 将所有ymax等于y的边加入活动边表
for (int i = 0; i < edgeTable.size(); i++) {
if (edgeTable[i].ymax == y) {
activeEdgeTable.push_back(edgeTable[i]);
}
}
// 对活动边表按照x的大小进行排序
sort(activeEdgeTable.begin(), activeEdgeTable.end(), cmp);
// 遍历相邻的一对边,填充两边之间的区域
for (int i = 0; i < activeEdgeTable.size() - 1; i += 2) {
if (activeEdgeTable[i].x >= width || activeEdgeTable[i + 1].x < 0) {
continue;
}
int x1 = max((int)activeEdgeTable[i].x, 0);
int x2 = min((int)activeEdgeTable[i + 1].x, width - 1);
for (int x = x1; x <= x2; x++) {
putpixel(x, y, RED);
}
}
// 更新活动边表,将ymax等于当前扫描线的边删除
vector<Edge>::iterator it = activeEdgeTable.begin();
while (it != activeEdgeTable.end()) {
if (it->ymax == y) {
it = activeEdgeTable.erase(it);
} else {
it->x += it->k;
it++;
}
}
}
}
int main() {
// 初始化图形界面
initgraph(800, 600);
// 定义多边形的顶点
vector<Point> points = {
{100, 100},
{200, 100},
{200, 200},
{150, 250},
{100, 200}
};
// 绘制多边形
for (int i = 0; i < points.size(); i++) {
Point p1 = points[i];
Point p2 = points[(i + 1) % points.size()];
line(p1.x, p1.y, p2.x, p2.y);
}
// 扫描线填充算法
scanLineFill(points);
// 暂停程序,等待用户关闭窗口
system("pause");
// 关闭图形界面
closegraph();
return 0;
}
```
在这段代码中,我们使用了easyx库来实现了可视化效果。其中,`vector`容器用来存储多边形的顶点,包括边表和活动边表的维护,以及对扫描线的遍历和处理。`putpixel`函数用来绘制像素点,从而实现填充效果。最后,我们使用了`initgraph`函数来初始化图形界面,使用了`closegraph`函数来关闭图形界面。
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