C++怎么实现快速多边形填充算法
时间: 2023-07-18 21:03:45 浏览: 54
快速多边形填充算法(Scan-Line Algorithm)是一种用于计算机图形学中多边形区域填充的算法。它的核心思想是将多边形区域分割成若干个小的水平线段,然后逐行扫描并填充区域。
以下是C++实现快速多边形填充算法的伪代码:
```c++
// 定义一个点的结构体
struct point {
int x, y;
point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) {}
};
// 定义一个线段的结构体
struct edge {
int ymax; // 线段的最高点
float x; // 线段与扫描线的交点
float k; // 线段的斜率
};
// 快速多边形填充算法
void scanline_fill(vector<point> &points) {
// 计算多边形的边界
int ymin = points[0].y, ymax = points[0].y;
for (int i = 1; i < points.size(); i++) {
if (points[i].y < ymin) ymin = points[i].y;
if (points[i].y > ymax) ymax = points[i].y;
}
// 计算每条边的信息
vector<edge> edges(points.size());
for (int i = 0; i < points.size(); i++) {
int j = (i + 1) % points.size();
if (points[i].y < points[j].y) {
edges[i].ymax = points[j].y;
edges[i].x = points[i].x;
edges[i].k = (float)(points[j].x - points[i].x) / (float)(points[j].y - points[i].y);
} else {
edges[i].ymax = points[i].y;
edges[i].x = points[j].x;
edges[i].k = (float)(points[i].x - points[j].x) / (float)(points[i].y - points[j].y);
}
}
// 扫描线填充
vector<int> active_edges;
for (int y = ymin; y <= ymax; y++) {
// 添加新的边
for (int i = 0; i < edges.size(); i++) {
if (edges[i].ymax == y) {
active_edges.push_back(i);
}
}
// 按照x值排序
sort(active_edges.begin(), active_edges.end(), [edges](int a, int b) {
return edges[a].x < edges[b].x;
});
// 填充像素
for (int i = 0; i < active_edges.size(); i += 2) {
int x1 = ceil(edges[active_edges[i]].x);
int x2 = floor(edges[active_edges[i + 1]].x);
for (int x = x1; x <= x2; x++) {
draw_pixel(x, y);
}
}
// 更新边的交点
for (int i : active_edges) {
edges[i].x += edges[i].k;
}
// 删除失效的边
active_edges.erase(remove_if(active_edges.begin(), active_edges.end(), [edges](int i) {
return edges[i].ymax <= y;
}), active_edges.end());
}
}
```
其中,`points`表示多边形的顶点集合,`draw_pixel`表示绘制一个像素的函数。