三角形三个顶点为红、绿、蓝,使用有效边表算法进行填充
时间: 2023-07-10 09:03:02 浏览: 108
有效边表算法是一种用于三角形填充的算法,其基本思想是将所有的边按照纵向顺序进行排序,并且将它们压入一个有序链表中。然后,对于每一条扫描线,用一个活动边表来记录所有与这条线有交点的边,按照水平方向的顺序将它们排序。接下来,用某种颜色填充位于两条相邻扫描线之间的像素,直到所有的扫描线都被处理完毕。
具体地,对于给定的三角形,可以按照以下步骤进行填充:
1. 对三个顶点按照纵向位置排序,记为v1、v2、v3。
2. 对边进行分类,分为左边、右边和斜边。左边是指从v1到v2的边,右边是指从v1到v3的边,斜边是指从v2到v3的边。
3. 对左边和右边进行扫描线处理。对于每一条扫描线,用一个活动边表来记录所有与这条线有交点的边,按照水平方向的顺序将它们排序。
4. 对斜边进行特殊处理。将其分为上半部分和下半部分,分别按照上述方法进行填充。
5. 最后,将所有的扫描线填充完毕,即可得到一个填充好的三角形。
具体实现过程可以参考以下代码:
```python
# 三个顶点的坐标
v1 = (100, 100)
v2 = (200, 300)
v3 = (300, 150)
# 按照纵向位置排序
vertices = sorted([v1, v2, v3], key=lambda v: v[1])
# 计算左边、右边和斜边
if vertices[0][1] == vertices[1][1]:
left, right, slant = (vertices[0], vertices[1]), vertices[2], (vertices[1], vertices[2])
elif vertices[1][1] == vertices[2][1]:
left, right, slant = vertices[0], (vertices[1], vertices[2]), (vertices[0], vertices[1])
else:
k = (vertices[1][0] - vertices[0][0]) / (vertices[1][1] - vertices[0][1])
x = int(vertices[0][0] + k * (vertices[2][1] - vertices[0][1]))
if x < vertices[2][0]:
left, right, slant = (vertices[0], vertices[2]), vertices[1], (vertices[1], vertices[2])
else:
left, right, slant = vertices[0], (vertices[1], vertices[2]), (vertices[0], vertices[1])
# 初始化扫描线
y_min = vertices[0][1]
y_max = vertices[2][1]
edge_table = [[] for _ in range(y_max - y_min + 1)]
for edge in [left, right, slant]:
if type(edge) == tuple:
x_min = min(edge[0][0], edge[1][0])
x_max = max(edge[0][0], edge[1][0])
dy = edge[1][1] - edge[0][1]
dx = edge[1][0] - edge[0][0]
if dy == 0:
continue
slope = dx / dy
edge_table[edge[0][1] - y_min].append((x_min, slope))
edge_table[edge[1][1] - y_min].append((x_max, slope))
else:
x = edge[0]
y = edge[1]
if y < y_min or y > y_max:
continue
edge_table[y - y_min].append((x, -1))
# 填充三角形
active_edges = []
for y in range(y_min, y_max + 1):
for edge in edge_table[y - y_min]:
if edge[1] != -1:
active_edges.append(edge)
active_edges.sort(key=lambda e: e[0])
for i in range(0, len(active_edges), 2):
x_min = int(active_edges[i][0])
x_max = int(active_edges[i + 1][0])
for x in range(x_min, x_max + 1):
# 填充颜色为红、绿、蓝的平均值
color = ((255, 0, 0), (0, 255, 0), (0, 0, 255))
r = sum([c[0] for c in color]) // 3
g = sum([c[1] for c in color]) // 3
b = sum([c[2] for c in color]) // 3
put_pixel(x, y, (r, g, b))
active_edges = [edge for edge in active_edges if edge[1] != -1]
for i in range(len(active_edges)):
active_edges[i] = (active_edges[i][0], active_edges[i][1] + active_edges[i][2])
```
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