《计算机图形学》实验5实验报告 实验题目：多边形裁剪与填充 实验内容：1 阅读理解提供的参考资料。 2编写并调通一个多边形裁剪的java程序。 3编写并调通一个多边形填充的java程序。 参考资料：1 fillpolygon.java 2 clipsc2.java 2变换与剪裁.ppt 3多边形的填充.ppt 基本概念：（详细叙述自己对实验内容的理解） 多边形的裁剪：
选择显示的内容--图形在窗口内的部分被显示出来，窗口外的部分被裁剪掉。 图形中每个基本元素都要经过裁剪,因此裁剪直接影响整个图形系统的效率。 多边形的填充： 多边形填充就是把多边形的顶点表示转换为点阵表示，即从多边形的给定边界出发，求出位于其内部的各个像素，并将帧缓冲器内的各个对应元素设置相应的灰度或颜色。实际上，
也就是多边形内的区域的着色过程。 算法设计：（详细叙述自己设计的的算法） 多边形的裁剪：
1、算法的的基本思想：
对于每条线段p1p2分为三种情况处理。 （1）若p1p2完全在窗口内，则显示该线段p1p2简称“取”之。 （2）若p1p2明显在窗口外，则丢弃该线段，简称“弃”之。 （3）若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则在交点处把线段分为 两
段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。 2、sutherland–cohen算法分成两部分： 第一步是判定：
1) 完全在窗口内的直线段，称为 完全可见的线段；
2) 完全在窗口外的线段，称为 完全不可见线段。
第二步处理不能断定为完全可见或完全不可见的线段。 这时需要计算出直线段和窗口边界的一个交点，这个交点把直线分成两段，其中一条为
完全不可见的线段,被抛弃。 对余下部分再作第一步的判断，重复上述过程，直到直线段余下的部分可用第一步的判
断得出肯定的结论为止。 多边形的填充：
1、多边形填充的扫描线算法： 1：计算扫描线与多边形各边的交点，设交点个数为n； 2：把所有的交点按x值递增的顺序进行排列； 3：将排序后的第1个与第2个交点，第3个与第4个交点，??第n-1个与第n个 交
点配对，每对交点就代表扫描；线与多边形的一个相交区间； 4：把相交区间内的像素置成多边形的颜色，相交区间外的像素置成背景色。 2、边缘填充算法：
对多边形p的每一非水平边上的各像素做向右求反运算即可 3、边界标志算法： 1：以值为boundary-color 的特殊颜色勾画多边形p的边界。设多边形顶点为pi= (xi, yi),0≤i≤n， xi, yi均为整数；置pn+1=p0。每一条扫描线上着上这种特殊颜色的 点
的个数必定是偶数(包括零)。 2：设interior_point 是一布尔变量。对每一条扫描线从左到右进行搜索，如果当前 是像素位于多边形p内，则interior_point=true，需要填上值为polygon_color的颜
色；否则该像素在多边形p外，需要填上值为background_color的颜色。 4、扫描线种子填充算法： 1：（初始化）将算法设置的堆栈置为空。将给定的种子点（x, y）压入堆栈 2：
（出栈）如果堆栈为空，算法结束；否则取栈顶元素（x, y）作为种子点 3：（区段填充）从种子点（x, y）开始，沿纵坐标为y的当前扫描线向左右两个方向 逐个像素用新的颜色值进行填充，直到边界为止即象素颜色等于边界色。设区间
两边界的横坐标分别为xleft 和xright。 4：在与当前扫描线相邻的上下两条扫描线上，以区间[xleft, xright]为搜索范围，求 出需要填充的各小区间，把各小区间中最右边的点并作为种子点压入堆栈，转到 步骤2。 代码：（给出编写的两个java程序和注解） package last; //applet程序演示
//sutherland–cohen裁剪算法 import java.awt.*;
import java.applet.applet; public class clipsc2 extends applet { int xl=100,xr=200,yb=100,yt=200; public void paint(graphics g) { setbackground(color.gray); graphics2d g2=(graphics2d)g; g2.setpaint(color.green); //画一绿色的矩形 g2.drawline((int)xl,(int)yb,(int)xl,(int)yt); g2.drawline((int)xl,(int)yb,(int)xr,(int)yb); g2.drawline((int)xl,(int)yt,(int)xr,(int)yt);
g2.drawline((int)xr,(int)yb,(int)xr,(int)yt); g2.setpaint(color.blue); //蓝色的长斜线 //g2.drawline(50,50,280,280); g2.drawline(50,150,250,150); g2.setpaint(color.red); //调用裁减算法，矩形内的部分改画红线
//sutherland_cohen(g2,50,50,280,280); sutherland_cohen(g2,50,150,250,150); } //窗口的四条边把整个平面分成九个区域，每一个区域采用四位编码表示： //对要被裁剪的线段的两个端点，如果其所在的区域的编码均是 0000,则这条线段完全可见； public int code(float x,float y) { } int c=0; if(x<xl)c=c|1; else if(x>xr)c=c|2; if(y<yb)c=c|4; else if(y>yt)c=c|8; return c; //二进制分别为 0 1 10 100 1000 //如果两个编码的逻辑与不为0000，则这条线段完全不可见。其它则部分可见
//sutherland_cohen裁减算法 public void sutherland_cohen(graphics g,float x0,float y0,float x2,float y2) { int c1,c2,c; float x,y,wx,wy; boolean accept=false,done=false;
c1=code(x0,y0); c2=code(x2,y2); if ((c1|c2)==0)//两个编码都为0，表明
在窗口内 { accept=true; done=true; } else if((c1&c2)!=0)done=true;//两个编码的某一位为1，则必然在外侧显然在窗口外 else { c=c1; if(c==0)c=c2; wx=x2-x0;
if ((c&8)==8) //求交点 { x=x0+wx*(yt-y0)/wy; y=yt; } else if ((c&4)==4) { x=x0+wx*(yb-y0)/wy;
y=yb; } do { wy=y2-y0; } { y=y0+wy*(xl-x0)/wx; x=xl; }else//即(c&2)==2 { y=y0+wy*(xr-x0)/wx; x=xr; } if (c==c1) //表明
c1!=0,起始点不在窗口内，将交点作为新的起点重复判断步骤； { x0=x; y0=y; c1=code(x0,y0); }else //终点不在窗口内，交点作为新的终点
{ x2=x; y2=y; c2=code(x2,y2); } }//else } while (done==false);
if(accept)g.drawline((int)x0,(int)y0,(int)x2,(int)y2); } package last; //fillpolygon.java //多边形的填充
//交互式，用鼠标点击形成多边形 import java.util.*;
import java.awt.*; //利用java向量类 //利用awt绘图 //利用java图像包
//利用鼠标事件响应 import java.awt.image.*; import java.awt.event.*; import java.applet.applet; //applet程序 import pakage1_4.mycanvas;//引入自制包中的类mycanvas //***定义多边形边结点类activeedgelistentry
class activeedgelistentry { } //***定义多边形单链表类activeedgelist class activeedgelist { activeedgelistentry header=null; //链表头指针 activeedgelistentry tailer=null; //链表尾指针 //构造方法 public activeedgelist(activeedgelistentry element) { } //把新结点插入有序排列的多边形单链表 public void insert(activeedgelistentry element) { activeedgelistentry sentinel; //当前结点指针 //新结点异常或者链表空 //出错，抛出异常 if(element==null || this.header==null) header=tailer=element; //指向第一个边结点 int name; //索引 int topx; int topy; int botx; int boty; //存放y坐标最大点的x坐标 //存放y坐标最大点的y坐标 //存放y坐标最小点的x坐标 //存放y坐标最小点的y坐标 //定义为-(botx-topx)/(boty-topy) double delta; double x; //当前行的x坐标 boolean ishorizontal; //水平边标志 activeedgelistentry next; //单链表的指针域 //结束多边形边结点类 throw new nullpointerexception(); sentinel=this.header; //当前指针指向表头结点 int xt=element.topx; //新结点的topx int xtold=sentinel.topx; double olddelta=sentinel.delta; double newdelta=element.delta; /* 排序第一关键字结点的topx，第二关键字结点的delta */
/* 两个关键字由小到大*/ //当前结点的delta篇二：实验5报告格式
实验5实验报告格式
