Algoritmo de preenchimento de balde no laboratório de computadores gráficos
Aqui está uma quebra de implementar um algoritmo de preenchimento de balde em um laboratório de computação gráfica, incluindo explicações, exemplos de código e considerações:
1. Visão geral do algoritmo O algoritmo de preenchimento do balde, também conhecido como enchimento de inundação, é usado para pintar uma região contígua de pixels com uma cor especificada. Começa em um pixel de semente e coloram recursivamente os pixels adjacentes da mesma cor até encontrar um limite.
2. Métodos de implementação Existem duas abordagens primárias:
*
preenchimento de inundação recursiva: Este método usa uma função recursiva para atravessar pixels conectados. É simples de entender, mas pode levar a problemas de transbordamento para grandes áreas.
*
preenchimento de inundação iterativa (baseado na fila): Este método usa uma estrutura de dados da fila para armazenar pixels a serem processados, garantindo um uso eficiente da memória.
3. Pseudocode (recursivo) `` `Python
Def inundação (imagem, x, y, OldColor, NewColor):
Se imagem [x, y] ==OldColor:# Verifique se o pixel atual é a cor do alvo
imagem [x, y] =newcolor # altere a cor
# Preencher recursivamente pixels adjacentes
ENGLHING (Imagem, X + 1, Y, OldColor, NewColor) # Right
Encunda (imagem, x - 1, y, OldColor, NewColor) # esquerda
ENGENHARIA (imagem, x, y + 1, OldColor, NewColor) #
ENGENHARIA (imagem, x, y - 1, OldColor, NewColor) # UP
`` `
4. Pseudocode (iterativo) `` `Python
Def inundação (imagem, x, y, OldColor, NewColor):
fila =[(x, y)] # Inicialize a fila com o pixel de semente
Enquanto fila:
(x, y) =fila.pop (0) # Dequeue o próximo pixel
Se imagem [x, y] ==OldColor:
imagem [x, y] =newColor
# Adicione pixels adjacentes à fila
fila.append ((x + 1, y))
fila.append ((x - 1, y))
fila.append ((x, y + 1))
fila.append ((x, y - 1))
`` `
5. Exemplo de código (Python com OpenCV) `` `Python
importar CV2
importar numpy como np
Def inundação (imagem, x, y, OldColor, NewColor):
# Defina uma fila para armazenar pixels para processar
fila =[(x, y)]
Enquanto fila:
(x, y) =fila.pop (0)
Se imagem [x, y] ==OldColor:
imagem [x, y] =newColor
# Adicione vizinhos válidos à fila
Se x + 1
fila.append ((x + 1, y))
Se x - 1> =0 e imagem [x - 1, y] ==OldColor:
fila.append ((x - 1, y))
Se y + 1 fila.append ((x, y + 1))
Se y - 1> =0 e imagem [x, y - 1] ==OldColor:
fila.append ((x, y - 1))
Retornar imagem
Carregue uma imagem
imagem =cv2.imread ('your_image.png')
Selecione o pixel de sementes e a cor
x =50
y =50
OldColor =(255, 255, 255) # Exemplo:branco
newColor =(0, 0, 255) # Exemplo:azul
Aplique preenchimento de inundação
Filled_image =Encunda (Image.copy (), X, Y, OldColor, NewColor)
Exibir o resultado
cv2.imshow ('original', imagem)
cv2.imshow ('preenchido', preenchido_image)
cv2.waitKey (0)
cv2.DestroyallWindows ()
`` `
6. Configuração e considerações do laboratório:
* Software :
* Recomenda -se a biblioteca Python com OpenCV para processamento de imagens.
* Outras opções incluem:
* C ++ com o OpenGL para renderização em tempo real.
* Java com Javafx para programação gráfica.
* hardware :
* Um computador com RAM suficiente e poder de processamento.
* Um monitor ou projetor para exibir os resultados.
* Visualização:
* Use as funções de exibição da biblioteca escolhida para visualizar a imagem antes e depois do preenchimento.
* Considere usar cores diferentes para distinguir a imagem original e a região preenchida.
7. Aplicações:
* Edição de imagem: Áreas de enchimento com cores específicas.
* pintura interativa: Programas de pintura que usam um recurso de preenchimento de balde.
* Computer Graphics: Objetos para colorir em modelos 3D.
8. Notas adicionais:
* Manuseio de limite: Verifique se o seu algoritmo identifica e para corretamente o limite da região a ser preenchido.
* Otimização de desempenho: A abordagem iterativa geralmente tem um desempenho melhor do que o recursivo para imagens grandes.
* Extensões : Explore variações diferentes como algoritmos "preenchimento de limite" que usam detecção de borda.
Este guia fornece uma estrutura básica para implementar um algoritmo de preenchimento de balde em um laboratório de computação gráfica. Experimente diferentes implementações, cores e imagens para explorar seu potencial.
