深入理解扫描线填色算法：计算机图形学实验解析

"计算机图形学实验1 - 实现扫描线填色算法" 计算机图形学实验1专注于填充算法，特别是扫描线填色算法。这个实验旨在让参与者通过编程实践，深入理解该算法的工作原理，并能够应用它来填充任意形状的多边形。 扫描线填色算法是一种用于图形填充的常用方法，其主要步骤如下： 1. 输入：首先，用户需提供欲填充多边形的顶点坐标。这些顶点包括多边形的所有实际顶点以及最后一个顶点与第一个顶点的重复，以形成封闭区域。 2. 处理范围：找出所有顶点中的最大y值和最小y值，确定扫描线的处理范围。这将确保算法遍历多边形的所有相关部分。 3. 建立有序边表：对于处理范围内的每一条扫描线，构建一个有序边表。这个表包含多边形边与扫描线的交点信息。 4. 填充过程： A. 构建活化边表，即在当前扫描线上与之相交的边。 B. 遍历活化边表，找到交点并填充它们之间的像素。 C. 更新活化边表，根据下一条扫描线的交点更新边的位置，移除不再相交的边。 D. 对活化边表进行重新排序，确保边按照x坐标递增顺序排列。 5. 数据结构：实验中使用了`Edge`结构体表示活化边表的节点，包含交点的x值、从当前扫描线到下一条扫描线的x增量，以及边所交的最高扫描线号。 6. C语言实现：实验提供了C语言的代码框架，定义了`Edge`和`POINT`结构体，以及插入边的排序函数`InsertEdge()`和计算下一条非水平线y值的函数`yNext()`。这些函数是实现扫描线填色算法的关键部分。 通过这个实验，学习者不仅可以了解扫描线填色算法的基本概念，还能掌握如何在实际编程环境中应用这些知识，从而提升在计算机图形学领域的技能。同时，实验也强调了数据结构和算法在图形处理中的重要性，特别是在优化效率方面。