扫描转换与区域填充技术在计算机图形学中的应用

"该资源是一份关于二维填充图元生成的PPT，主要讨论了如何在计算机图形学中使用简单的绘图工具实现复杂图形，尤其是多边形的填充。" 在计算机图形学中，"二维填充"是一个重要的概念，它涉及到如何用单一颜色或纹理填充一个闭合图形的内部区域。这个主题主要围绕两个核心部分展开：扫描转换矩形和多边形的扫描转换。 首先，扫描转换矩形是一种特殊类型的二维填充，因为它是最基础且常用的图形元素。尽管矩形可以被视为一个多边形，但由于其特定的几何属性（四个直角和相等的对边），我们可以对其进行简化处理。在处理矩形时，遵循“左闭右开，下闭上开”的原则，意味着矩形的左边和下边包含在内，而右边和上边则不包含。例如，函数`FillRectangle()`通过双重循环遍历矩形的每个像素并调用`PutPixel()`函数进行填充。 接着，扫描转换多边形涉及更复杂的形状，包括凸多边形、凹多边形和含内环的多边形。多边形的表示方式有两种：顶点表示和点阵表示。顶点表示通过多边形顶点的顺序定义，方便几何操作但不适合直接进行面着色；点阵表示则通过多边形内部像素集合来描述，适合于帧缓冲器存储和面着色。扫描转换多边形的目标是将顶点表示转换为点阵表示，这通常通过各种算法实现，如逐点判断法、扫描线算法、边缘填充法、栅栏填充法和边界标志法。例如，`FillPolygonPbyP()`函数通过遍历所有像素并检查是否位于多边形内部，来实现多边形的逐点判断填充。 在实现这些算法时，关键在于确定一个点是否在多边形内部，这通常通过射线交叉法或Winding Number Test等方法来实现。一旦确定了像素位置，就使用`PutPixel()`函数更改其颜色，从而完成填充。 这份PPT提供了一个基础的教程，介绍了如何利用基本的绘图工具实现二维图形的填充，这对于理解和开发计算机图形学应用程序，特别是在游戏开发、图形设计和可视化领域，具有重要的实践价值。