計算機(jī)圖形學(xué)四連通區(qū)域種子填充算法試驗

1、計算機(jī)圖形學(xué)實驗報告任課教師：錢文華2016年春季學(xué)期實驗:四連通區(qū)域種子填充算法實驗時間：2016年12月8日實驗地點(diǎn)：信息學(xué)院2204實驗?zāi)康模赫莆辗N子填充算法的原理，并會用種子填充算法和opengl并結(jié)合使用C+語言編寫程序繪制多邊形實驗原理：種子填充算法又稱為邊界填充算法。其基本思想是：從多邊形區(qū)域的一個內(nèi)點(diǎn)開始，由內(nèi)向外用給定的顏色畫點(diǎn)直到邊界為止。如果邊界是以一種顏色指定的，則種子填充算法可逐個像素地處理直到遇到邊界顏色為止。內(nèi)點(diǎn)的檢測條件：if(interiorColor!=borderColor&&interiorColor!=fillColor)。種子填充算法

2、常用四連通域和八連通域技術(shù)進(jìn)行填充操作。從區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)出發(fā)，通過上、下、左、右四個方向到達(dá)區(qū)域內(nèi)的任意像素。用這種方法填充的區(qū)域就稱為四連通域；這種填充方法稱為四向連通算法。從區(qū)域內(nèi)任意一點(diǎn)出發(fā)，通過上、下、左、右、左上、左下、右上和右下八個方向到達(dá)區(qū)域內(nèi)的任意像素。用這種方法填充的區(qū)域就稱為八連通域；這種填充方法稱為八向連通算法。一般來說，八向連通算法可以填充四向連通區(qū)域，而四向連通算法有時不能填充八向連通區(qū)域。四向連通填充算法：a)種子像素壓入棧中；b)如果棧為空，則轉(zhuǎn)e);否則轉(zhuǎn)c);c)彈出一個像素，并將該像素置成填充色；并判斷該像素相鄰的四連通像素是否為邊界色或已經(jīng)置成多邊形的填充

3、色，若不是，則將該像素壓入棧；d)轉(zhuǎn)b);e)結(jié)束。四連通填充算法利用到了遞歸的思想。本實驗只包括四連通填充算法程序代碼：#include<glut.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#include<windows.h>voidinit(void)glClearC010r(1.0,1.0,1.0,0.0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);gluOrtho2D(0.0,300.0,0.0,300.0);y,longvoidsetPixel(intx,intfillColor)glCol

4、or3f(fillC010r<<16,fillC010r<<8,fillColor);glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,y);glEnd();voidboundaryFill4(intx,inty,longfillColor,longborderColor)unsignedcharparams3;longinteriorColor;glReadPixels(x,y,1,1,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,params);interiorColor=RGB(params0,params1,params2);if(interio

5、rColor!=borderColor&&interiorColor!=fillColor)setPixel(x,y,fillColor);boundaryFill4(x+1,y,fillColor,borderColor);boundaryFill4(x-1,y,fillColor,borderColor);boundaryFill4(x,y+1,fillColor,borderColor);boundaryFill4(x,y-1,fillColor,borderColor);voidlineSegment(void)longborderColor=RGB(255,0,0);

6、longfillColor=RGB(0,0,255);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(255,0,0);glBegin(GL_LINE_LOOP);glVertex2i(0,40);glVertex2i(20,0);glVertex2i(60,0);glVertex2i(80,40);glVertex2i(60,80);glVertex2i(20,80);glEnd();boundaryFill4(60,60,fillColor,borderColor);glFlush();voidmain(intargc,char*argv)glutInit(&

7、amp;argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(150,100);glutInitWindowSize(300,300);glutCreateWindow("種子填充");init();glutDisplayFunc(lineSegment);glutMainLoop();上實驗課時機(jī)房的實驗結(jié)果他疆克M刊j中咽亡恬，/司發(fā)|Fh：、此E2密曜*左±31nJoKnii<£twaMnpli腌國外箝乘；弭TWd：i,U卓爾如1a盧rtrS?招

8、后來的實驗結(jié)果:glVertex2i(0,40);glVertex2i(20,0);glVertex2i(60,0);glVertex2i(80,40);glVertex2i(60,80);glVertex2i(20,80);glEnd();boundaryFill4(60,60,f川Color,borderColor);以上這段程序改成如下glVertex2i(90,40);glVertex2i(120,100);glVertex2i(90,160);glVertex2i(60,160);glVertex2i(60,40);glEnd();boundaryFill4(70,60,f川Colo

9、r,borderColor);改變參數(shù)后：再把glVertex2i(90,40);glVertex2i(120,100);glVertex2i(90,160);glVertex2i(60,160);glVertex2i(60,40);glEnd();boundaryFill4(70,60,f川Color,borderColor);改成glVertex2i(100,100);glVertex2i(200,100);glVertex2i(150,150);/glVertex2i(60,160);/glVertex2i(60,40);glEnd();boundaryFill4(150,120,fillColor,borderColor);后的結(jié)果如下圖:實驗總結(jié)：通過多組數(shù)據(jù)的測試，知道了上面算法的正確，普適性。種子填充的遞歸算法的優(yōu)點(diǎn)是原理非常簡單，容易理解，缺點(diǎn)是由于多次遞歸，費(fèi)時，費(fèi)內(nèi)存，效率不高，需要大量棧空間來存儲相鄰的點(diǎn)，