计算机图形学：多边形扫描转换算法解析

"计图期末考核之多边形裁剪.docx" 这篇文档详细介绍了计算机图形学中的多边形扫描转换算法，特别是针对MFC框架和VS2010开发环境下的实现。多边形裁剪是计算机图形学中的一个重要概念，主要应用于图形绘制和图像处理，比如游戏开发和CAD软件。 1. **多边形扫描转换算法的核心思想**： - 算法基于扫描线方法，逐行处理图像，计算扫描线与多边形边的交点，然后对这些交点进行处理以填充多边形。 - 扫描线与多边形的交点被找到后，按照x值的升序排序，形成配对，每个配对代表一个填充区域。 2. **算法步骤**： - 首先，计算每条扫描线与多边形边的交点。 - 接着，将交点按x坐标排序。 - 然后，配对相邻的交点，形成相交区间。 - 最后，将相交区间的像素设为多边形颜色，非相交部分设为背景色。 3. **整体步骤**： - 对所有扫描线进行迭代，初始化新边表，将与当前扫描线相交的边加入表中。 - 初始化活性边表为空，然后对每条扫描线执行以下操作： - 插入排序法将新边表中的边界点加入活性边表（AET），按x坐标递增排序。 - 遍历AET，配对并填色。 - 更新ymax=i的节点，将它们从AET中删除，并递增ymax>i的节点的x值。 4. **数据结构**： - `EDGE`结构体用于存储边的信息，包括x坐标、ymax、斜率的倒数以及指向下一个边的指针。 - 实现算法需要两个关键数据结构：活性边表(AET)和新边表(ET)，两者都使用相同结构的节点。 5. **特殊问题处理**： - 为了区分多边形内部和边界，采用了射线法。如果从点出发的射线穿越多边形边界的次数为奇数，该点在多边形内部；偶数则在外部。 - 判断点是否在边界上，可以比较点与多边形顶点的连线斜率。 - 当扫描线经过多边形顶点时，需要特别处理，以确保正确计算交点。 6. **实际应用**： - 在MFC和VS2010环境下实现此算法，可能需要考虑Windows API的调用和绘图函数的使用，例如GDI+或Direct2D库。 需要注意的是，文档指出这份报告中的代码可能存在bug，因此使用时需要进一步完善和调试。多边形裁剪算法的优化和改进是一个持续的过程，开发者可以通过调整数据结构和算法细节来提高效率和准确性。