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扫描线填充算法试验报告
概要设计:
使用的算法是扫描线填充算法,其中建立了五个类,类Application1是JBuilder9自动生成的主类,类POINT包含顶点的坐标信息(x,y),类Edge包含每条边的信息(ymax,xmin,1/m),而类Bc是在类Frame1利用Collections.sort()排序时的继承自类Comparator的一个类,Frame1是主界面,算法的主要实现都在此类中。
Frame1中的createET()是建立吊桶的函数,scan()是扫描填充的函数。
其中createET()和scan()采用书上的数据结构和算法。
createET()中数据结构如下:
1.对每条边建立对象
2.将对象存到一个链表中
3.在将这个链表存到另一个链表中
4.循环以上操作以建立ET表
5.调整这时的链表得到真正的ET表
scan()中算法如下:
1.计算所有的多边形顶点中y的最大和最小值,以此作为扫描线的处理范围
2.对处理范围内的每条扫描线建立有序边表
3.对处理范围内的每条扫描线,重复下列步骤:
(1)用有序边表建立当前扫描线的活化边表
(2)从活化边表中依次取出一对交点画线
(3)为下一条扫描线更新活化边表,即增加交点的x值和删除不再相交的边
(4)重排活化边表
实现
建立吊桶:
每个点(POINT)都和自己前后的点相比,以y值从小到大将边(Edge)存到一个
ArrayList中,其中要求出这条边的斜率。
在一个for循环语句中,将上面建立的对应每个顶点的边表加入另一个ArrayList中,
如果没有边表,则加入一个空的ArrayList。
调整整个ET表,将非极值点的ymax值相上移一格。
扫描算法:
令y=ymin
AET表中置ET表中的边
While(AET.size()!=0)
循环:
Collections.sort(AET,new Bc() )
对每对奇偶点画线
if 扫描线 y=ymax 从AET表中删除这些边
对于其他边 x=x+1/m
y++
按照y的值再次把边从ET表中加入AET表中
循环结束
算法结束
3.心得体会
这次的作业主要是参照书上的算法,自己并没有做过多的改进,感觉上程序较慢,这可能与1. Java的速度较慢;2. 程序中生成的对象较多 有关。由于是把边对象加入一个ArrayList中,再对每条扫描线生成一个这样的ArrayList,而后加入另一个作为吊桶的ArrayList中,这样一来,生成的对象太多,不利于程序的运行。在调试中曾经发生过电脑失去相应的事情,估计也与此相关,不过最终程序还是可以执行的。
在调试中发现有的时候填充的斜率不正确,后经反复试验,发现原来是因为在Edge中的xmin和ymax都是整形,这样会导致在与float型1/m相加时数据的缺失,所以后来将之改为float型解决了问题。
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