计算机图形学实验：多边形填充与有效边表算法

"这篇实验报告关注的是计算机图形学中的多边形填充技术，涉及了扫描转换和有效边表算法的应用。在实验中，首先使用中点Bresenham算法绘制多边形，随后通过有效边表算法进行填充。提供的源代码片段展示了用于创建和填充多边形的C++类和函数的框架，包括定义了多边形顶点的数组以及与用户交互的消息映射函数。" 在计算机图形学中，多边形填充是一项基础但至关重要的任务，广泛应用于游戏开发、图像渲染、工程制图等领域。实验的目的在于让学生亲手实践，理解多边形的扫描转换过程，以及如何利用有效边表算法进行高效的填充。 扫描转换是将几何对象（如多边形）从笛卡尔坐标空间转换到像素空间的过程，使得在屏幕上可以正确地显示多边形。对于多边形填充，一种常见的方法是扫描线算法，它按照屏幕的垂直扫描线顺序处理多边形的边界。有效边表算法是扫描线算法的一种实现，它维护了一个表示当前扫描线上的边的表，随着扫描线的上升或下降，边的插入和删除对应于边与扫描线的交点。 中点Bresenham算法则是一种用于绘制直线的快速近似算法，特别适合在像素化环境中。在本实验中，它被用来画出多边形的边界。算法基于误差累积的概念，决定每个像素应该属于线的一侧还是另一侧，从而避免了浮点运算，提高了效率。 在提供的代码中，`CTestView` 类似乎是视图类，负责在窗口上显示内容。`CTestView` 初始化时设置了三个顶点，形成了一个多边形。`OnDraw` 函数是用于实际绘制的，尽管在这里没有给出完整的实现，但通常会调用Bresenham算法来绘制多边形的边缘，然后调用有效边表算法进行内部填充。 消息映射函数如 `ON_COMMAND` 用于响应用户的菜单操作，如打印和预览，这些是标准的MFC（Microsoft Foundation Classes）应用程序设计的一部分，允许用户与程序进行交互。 为了完成多边形填充，学生需要实现`OnDraw`函数的剩余部分，这可能涉及到遍历扫描线，根据有效边表算法更新边的集合，并在每个扫描线上找到需要填充的像素。此外，还需要考虑边界条件和特殊情况，例如处理自相交或多边形的凹部。 这个实验旨在提高学生对计算机图形学核心概念的理解，尤其是多边形填充算法的实际应用。通过编写和调试代码，学生能够深入理解这些算法的内部工作原理，并掌握将理论知识转化为实际图形输出的技能。