Алгоритм. 1. Сформировать ТР и подготовить ТАР

1. Сформировать ТР и подготовить ТАР

2. Выбор первой координаты сканируемой строки: у = min {y_min};

3. Если у = у_min, то перенос группы из ТР в ТАР.

Таблица активных ребер (ТАР)

4. Упорядочивание ребер в ТАР по возрастанию х_НАЧ.

5. Сканирование (проводят сканирующую строку).
а) переключение режимов по х_НАЧ

б) учёт прохождения через вершины – локальные экстремумы. Если точка – локальный экстремум, то режим следует сохранить. Для отслеживания данной ситуации можно включить в ТР у_max, при совпадении необходим дополнительный анализ.

в) проводить линейную интерполяцию яркости при закраске от (х_НАЧ , V_НАЧ)_i до (х_НАЧ , V_НАЧ)_i+1

6. Удалить из ТАР те ребра, для которых справедливо у = у_max

7. Для всех элементов в ТАР произвести: х_НАЧ = х_НАЧ + ∆х; V_НАЧ = V_НАЧ + ∆V;

8. Переход к следующей сканирующей строке: y=y+1;

9. Проверка на окончание: если y>max{у_max}, то конец, иначе осуществить переход к п.3).

3. Геометрические преобразования

3.1. Координаты и преобразования

Описание, конструирование, манипулирование и представление геометрических объектов являются центральными работами в графических системах. Их поддержка в требуемом объеме за счет соответствующих математических методов, алгоритмов и программ оказывают существенное влияние на возможности и эффективность графической системы. В данном разделе будут рассмотрены математические методы для описания геометрических преобразований координат в двух и трехмерном случае, будут обсуждены некоторые вопросы эффективности, рассмотрены геометрические преобразования растровых картин.

Далее большими буквами x, y, z будут обозначаться обычные декартовые координаты, а маленькие буквы X, Y, Z будут использоваться для обозначения т.н. однородных координат.

3.2. Двумерные геометрические преобразования

Параллельный перенос

Параллельный перенос в плоском случае имеет вид:

x` = x + Dx

y` = y + Dy

[x’, y’] = [x, y] + [Dx, Dy]

P’ P T

или в векторной форме:

где P` = [x` y`] - вектор-строка преобразованных координат,

где x, y - исходные координаты точки,
Tx, Ty - величина сдвига по осям,
x`, y` - преобразованные координаты.
P = [x y] -- вектор-строка исходных координат,
P` = [x` y`] -- вектор-строка преобразованных координат,
T = [Tx Ty] -- вектор-строка сдвига.

Масштабирование

Преобразование масштабирования относительно начала координат имеет вид:

x` = x ·Sx

y` = y ·Sy или

Sx 0

[x`, y`] = [x, y] ·

0 Sy

P` P

S

или в матричной форме:

где Sx, Sy -- коэффициенты масштабирования по осям, а

S - матрица масштабирования

Поворот

Преобразование поворота относительно начала координат имеет вид:

x`= x·cos(φ) – y·sin(φ)

y`= x·sin(φ) + y·cos(φ)

или

cos(φ) sin(φ)

[x`, y`] = [x, y] ·

–sin(φ) cos(φ)

P` P

R

Где R – матрица поворота

φ – положительный угол поворота

или в матричной форме:

Столбцы и строки матрицы поворота представляют собой взаимно ортогональные единичные векторы. В самом деле квадраты длин векторов-строк равны единице:

а скалярное произведение векторов-строк есть

Так как скалярное произведение векторов A ·B = |A| ·|B| ·cosy, где |A| - длина вектора A, |B| - длина вектора B, а y - наименьший положительный угол между ними, то из равенства скалярного произведения двух векторов-строк длины 1 следует, что угол между ними равен 90^°.

Аналогичное можно показать и для векторов-столбцов. Кроме того вектора-столбцы представляют собой такие единичные векторы, которые после выполнения преобразования, заданного этой матрицей, совпадут с осями. В самом деле, произведение первого столбца на матрицу есть

cosf

-sinf

·

cosf

sinf

=

1 0

,

-sinf

cosf

т.е. это единичный вектор вдоль оси X.

Аналогично, произведение второго столбца на матрицу даст вектор [ 0 1 ]. Это позволяет сформировать матрицу, если известны результаты преобразования.