ronl

Реферат: Закраска гранично-заданной области с затравкой, Машинная графика, C++ Builder 4.0

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОТЧЕТПО КУРСУ

“Диалоговые системы и машинная графика”

ЗАДАНИЕ № 4

Преподаватель: Курочкин М.А.

Студент: Дмитроченко А.А.

Группа 4086

2001г.

1.  Постановка задачи:

Необходимо реализовать алгоритм заливкигранично-заданной области с затравкой.

2.  Модель

Задается заливаемая(перекрашиваемая) область, код пиксела, которым будет выполняться заливка иначальная точка в области, начиная с которой начнется заливка.

По способу задания областиделятся на два типа:

-     гранично-определенные, задаваемые своей (замкнутой) границей такой, чтокоды пикселов границы отличны от кодов внутренней, перекрашиваемой частиобласти. На коды пиксели внутренней части области налагаются два условия — онидолжны быть отличны от кода пикселов границы и кода пикселя перекраски. Есливнутри гранично-определенной области имеется еще одна граница, нарисованнаяпикселями с тем же кодом, что и внешняя граница, то соответствующая частьобласти не должна перекрашиваться;

-     внутренне определенные, нарисованные одним определенным кодом пикселя.При заливке этот код заменяется на новый код закраски.

В этом состоит основное отличиезаливки области с затравкой, от заполнения многоугольника. В последнем случаемы сразу имеем всю информацию о предельных размерах части экрана, занятоймногоугольником. Поэтому определение принадлежности пикселя многоугольникубазируется на быстро работающих алгоритмах, использующих когерентность строк иребер. В алгоритмах же заливки области с затравкой нам вначале надо прочитатьпиксель, затем определить принадлежит ли он области и если принадлежит, топерекрасить.

Заливаемая область или ее граница- некоторое связное множество пикселей. По способам доступа к соседним пикселямобласти делятся на 4-х и 8-ми связные. В 4-х связных областях доступ к соседнимпикселям осуществляется по четырем направлениям — горизонтально влево и вправои в вертикально вверх и вниз. В 8-ми связных областях к этим направлениямдобавляются еще 4 диагональных. Используя связность, мы можем, двигаясь отточки затравки достичь и закрасить все пиксели области.

Важно отметить, что для 4-хсвязной прямоугольной области граница 8-ми связна  и, наоборот, у 8-ми связнойобласти граница 4-х связна. Поэтому заполнение 4-х связной области 8-ми связнымалгоритмом может привести к «просачиванию» через границу и заливкепикселей в примыкающей области.

Построчный алгоритм заливки с затравкой:

            Использует пространственнуюкогерентность:

-     пиксели в строке меняются толькона границах;

-     при перемещении к следующей строкеразмер заливаемой строки скорее всего или неизменен или меняется на 1 пиксель.

Таким образом, накаждый закрашиваемый фрагмент строки в стеке хранятся координаты только одногоначального пикселя, что приводит к существенному уменьшению размера стека.

Последовательностьработы алгоритма для гранично-определенной области следующая:

1.    Координата затравки помещается в стек, затем доисчерпания стека выполняются пункты 2-4.

2.    Координатаочередной затравки извлекается из стека и выполняется максимально возможноезакрашивание вправо и влево по строке с затравкой, т.е. пока не попадетсяграничный пиксель. Пусть это Хлев и Хправ, соответственно.

3.    Анализируетсястрока ниже закрашиваемой в пределах от Хлев до Хправ и в ней находятся крайниеправые пиксели всех, не закрашенных фрагментов. Их координаты заносятся в стек.

4.    Тоже самое проделывается для строки выше закрашиваемой.

               

3.  Реализация

Данный алгоритм был реализован в Borland C++Builder 4.

При запуске программыпользователю предлагается задать гранично-заданную область. Алгоритм правильно заполняетлюбую область, включая достаточно сложные области, в которых присутствуют отверстия.Далее необходимо указать начальную точку заливки.

В результате работы будет полученазакрашенная область.

                 

4.  Листинг

 

//---------------------------------------------------------------------------

#include<vcl.h>

#pragma hdrstop

#include«windows.h»

#include«Unit1.h»

//---------------------------------------------------------------------------

#pragmapackage(smart_init)

#pragma resource"*.dfm"

TForm1 *Form1;

intx0=0,y0=0,start=0,xtmp,ytmp,xmet=-4,ymet=-2,metka=0; // переменные для построенияграфика

int tx,ty,xm,xr,xl,j,c,meta;//Переменные самого алгоритма

TColorkraska=clRed,bcolor=clBlue,nomy,my;

struct pointt {

  unsigned intx;

  unsigned inty;

};

static pointt pont[500][500];//Матрица реализаций

int raz;

cel()

{

Form1->PaintBox1->Canvas->Pen->Color= bcolor;

Form1->PaintBox1->Canvas->Brush->Color=RGB(255,255,255);

Form1->PaintBox1->Canvas->Rectangle(10,10,210,110);

}

//---------------------------------------------------------------------------

__fastcallTForm1::TForm1(TComponent* Owner)

       :TForm(Owner)

{

kraska=RGB(255,0,0);bcolor=RGB(0,0,255);

cel();

Edit1->Text="<--Нарисуйте гранично-заданную область -->";

}

//---------------------------------------------------------------------------

Zakras()

{

                xm=tx;

                while(Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]!=bcolor)

                {

                                Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]=kraska;

                                tx=tx+1;

               if (tx<=0) break;

               if (ty<=0) break;

               if (tx>420) break;

               if (ty>420) break;

                }

       if(Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]==bcolor) xr=tx-1;

                tx=xm;

               while(Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]!=bcolor)

               {

                                Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]=kraska;

                                tx=tx-1;

               if (tx<=0) break;

               if (ty<=0) break;

               if (tx>420) break;

               if (ty>420) break;

               }

               tx=tx+1;

                if(Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx-1][ty]==bcolor)xl=tx;

}

Stack()

{

        tx=xl;

                      ty=ty+j;

               while(tx<=xr)

               {

                       c=0;

                       while((Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]!=bcolor)&&

                       (Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]!=kraska)&&(tx<xr))

                         {tx++;c=1;}

                        if(c==1){

                                   raz=raz+1;

                                 while((Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]==bcolor)||

                                  (Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]==kraska)) tx--;

                                      pont[raz]->x=tx;

                               pont[raz]->y=ty;

                         }

                tx=tx+1;

                while(((Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]==bcolor)||

                (Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]==kraska))&&(tx<xr)&&(tx>xl))

                  {tx=tx+1;}

               }

}

Zaliv()

{

        raz=1;

       pont[raz]->x=x0;

       pont[raz]->y=y0;

       while(raz>0)

        {

                       tx=pont[raz]->x;

                ty=pont[raz]->y;

                       raz=raz-1;

               Form1->PaintBox1->Canvas->Pixels[tx][ty]=kraska;

               Zakras();

                j=1;

               Stack();

                j=-2;

               Stack();

        }

       Form1->Edit1->Text=«Все закончилось»;

}

void __fastcallTForm1::drawing(TObject *Sender, TMouseButton Button,

     TShiftState Shift, int X, int Y)

{

   if(start==5){x0=X;y0=Y;Canvas->Pixels[X][Y]=kraska;

Zaliv();

}

   if((Button==mbLeft)&&(start!=5))

            {

             Canvas->Pen->Color= bcolor; // выбрать цвет контура

//       Brush->Color = clYellow; // выбрать цвет заливки

       if(metka==1) Canvas->LineTo(X,Y);

        metka=1;

         // нарисовать эллипс

        xtmp=X;

        ytmp=Y;

        Canvas->MoveTo(X,Y);

       if(start==0) {x0=X,y0=Y;start=1;}

      //randomize();

//Canvas->Brush->Color= (Graphics::TColor) $(00FF0000);

        }

        if(Button==mbRight)

        {

       Canvas->Pen->Color = bcolor;

       Canvas->LineTo(x0,y0);

        metka=0;

        start=0;

        }

        }

//---------------------------------------------------------------------------

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcallTForm1::movexy(TObject *Sender, TShiftState Shift, int X,

      int Y)

{

  Label2->Caption=X;

  Label4->Caption=Y;

 // xtmp=X;ytmp=Y;

    //Label6->Caption=Canvas->Pixels[x0][y0];

   //Zaliv();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcallTForm1::vpered(TObject *Sender, TMouseButton Button,

     TShiftState Shift, int X, int Y)

{

    Edit1->Text="Выберите точку закраски";

start=5;

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcallTForm1::reset_key(TObject *Sender, TMouseButton Button,

     TShiftState Shift, int X, int Y)

{

start=0;

 PaintBox1->Visible=false;

PaintBox1->Visible=true;

start=0;

Edit1->Text="<--Нарисуйте гранично-заданную область -->";

}

//---------------------------------------------------------------------------

5.  Вывод

В процессе работы разобрался с методами закраскигранично-заданной области, а также отработаны приемы программирования на С++.Произошло более детальное знакомство с Borland C++ Builder4.

Используемые источники информации:

-     Математические основы машинной графики (Д. Роджерс, Дж. Адамс) «издательствоМИР»

-     Алгоритмические основы машинной графики (Д. Роджерс) «МИР»

-    Internet

еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию