專利名稱：一種適用于移動終端的矢量圖形填充方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種適用于移動終端 的矢量圖形填充方法。
背景技術(shù)：
富媒體有別于傳統(tǒng)媒體，它將文本，矢量圖形，圖片，動畫，音視頻等多種媒體對象 在時(shí)間/空間上進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，提供豐富的表現(xiàn)形式和交互能力。其主要特征是可基于時(shí) 間或用戶交互的基礎(chǔ)上產(chǎn)生動態(tài)行為。最近的研究報(bào)告表明，越來越多的富媒體應(yīng)用被裝 載到移動終端上，例如，交互式電視、游戲、動態(tài)UI等。這些應(yīng)用要求更低的內(nèi)存消耗和更 高的播放速度。目前移動領(lǐng)域的富媒體應(yīng)用傾向于使用專門的富媒體引擎，通過定義基于 XML規(guī)范的輕量級標(biāo)記語言，腳本及其它技術(shù)等展現(xiàn)各種的富媒體應(yīng)用。例如W3C的SVG Tiny 1. 2標(biāo)準(zhǔn)，以及基于SVG Tiny 1. 2標(biāo)準(zhǔn)上的擴(kuò)展技術(shù)，如MPEG組織的LASeR標(biāo)準(zhǔn)、 3GPP組織的DIMS標(biāo)準(zhǔn)，私有技術(shù)如NOKIA倡導(dǎo)的MORE方案和Adobe公司的Flashlite等。富媒體內(nèi)容播放的速度很大程度上取決于富媒體引擎所采用的渲染技術(shù)，移動設(shè) 備上的渲染技術(shù)可以分為軟件、硬件和軟硬件結(jié)合三種。但是目前移動設(shè)備大多尚未配備 硬件加速技術(shù)，且圖形加速接口也不統(tǒng)一，所以移動設(shè)備的渲染技術(shù)還是主要采用純軟件 實(shí)現(xiàn)方案。在具體實(shí)現(xiàn)過程中，在保證圖形質(zhì)量的情況下，除了需要充分考慮到降低計(jì)算 量、減少內(nèi)存需求，實(shí)現(xiàn)快速繪制外，還需要考慮到CPU處理能力、電池供電能力和內(nèi)存帶 寬等因素。針對軟件實(shí)現(xiàn)的富媒體場景渲染，其主要的優(yōu)化策略體現(xiàn)在多邊形填充方面，可 細(xì)分為復(fù)雜自交多邊形處理，反走樣處理、圖形光柵化填充等方面。經(jīng)過國內(nèi)外專家學(xué)者的 研究，這些方面都取得了長足的進(jìn)步。多邊形填充方面，雖然有很多成熟的算法，如活性邊 表和掃描線種子填充算法，但是支持反走樣和復(fù)雜自交多邊形的算法則很少，針對移動設(shè) 備的優(yōu)化則更少。如Kiia K基于經(jīng)典的edge-flag填充算法提出的一種簡單并高效的填 充方式，但是其采用的n-rooks過采樣策略不太適用于移動終端，而且文中并沒有給出如 何實(shí)現(xiàn)不同填充規(guī)則的算法；Khanh D的算法解決復(fù)雜自交多邊形的問題，支持even-odd、 nonzero, winding-counting三種填充方式，但是其算法難度高，且其采用的反走樣策略并 不適用與移動終端。通常情況下富媒體場景處理流程一般分為3個(gè)步驟，分別是Stepl.讀取這個(gè)步驟主要負(fù)責(zé)讀入場景文檔并解析創(chuàng)建場景樹；Step2.合成這個(gè)步驟主要負(fù)責(zé)根據(jù)時(shí)間觸發(fā)動畫或者用戶交互事件去改變當(dāng) 前場景樹的狀態(tài)；Step3.渲染主要負(fù)責(zé)根據(jù)St印2產(chǎn)生的場景樹進(jìn)行渲染。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，讀取步驟雖然耗時(shí)很多，但是在場景處理流程中發(fā)生的次數(shù)并不 多，一般發(fā)生在場景切換，或者LASeR等技術(shù)中接收到場景單元的時(shí)刻，剩下的兩個(gè)部分將 在場景處理中頻繁發(fā)生，與合成相比，渲染占用了大量的時(shí)間，成為場景生命周期中最耗時(shí)
4間的一個(gè)環(huán)節(jié)，占用了大概80%的CPU時(shí)間。表1是現(xiàn)有技術(shù)在不同用例下采用渲染整個(gè) 視口(viewport)的方式處理場景，三個(gè)步驟分別運(yùn)行一次占用的時(shí)間對比。時(shí)間單位是毫 秒，測試用例來源于08年9月份發(fā)布的W3C SVGTinyl. 2TestSuite Beta3版本。
權(quán)利要求
一種適用于移動終端的矢量圖形填充方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、獲取矢量圖形的多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)及其順序，選擇第一個(gè)頂點(diǎn)作為當(dāng)前頂點(diǎn)；(2)、從當(dāng)前頂點(diǎn)開始到下一個(gè)頂點(diǎn)按照線段繪制方式得到一條多邊形的邊，然后獲取該條邊與各像素點(diǎn)相交的交點(diǎn)信息Grid(Xj)包括像素點(diǎn)的X軸坐標(biāo)Xj、該條邊與像素點(diǎn)相交的兩個(gè)交點(diǎn)在Y軸上的距離截距K以及參考面積A；其中，j為像素點(diǎn)在X軸上的編號，j∈N，N是屏幕在X軸方向上的像素點(diǎn)總數(shù)；截距K帶有方向性，如果該條邊按Y軸方向遞增，為正，否則為負(fù)；參考面積A按照以下公式進(jìn)行計(jì)算式中，L1，L2是該條邊與像素點(diǎn)相交的兩個(gè)交點(diǎn)到像素點(diǎn)左邊框的距離；將獲得的交點(diǎn)信息Grid(Xj)按交點(diǎn)像素在Y軸上的坐標(biāo)Yi的依次存入鏈表GridRow(Yi)中，其中，i為像素點(diǎn)在Y軸上的編號，i∈M，M是屏幕在在Y軸上的像素點(diǎn)總數(shù)；(3)、將下一個(gè)頂點(diǎn)作為當(dāng)前頂點(diǎn)，重復(fù)步驟(2)，直至矢量圖形的多邊形閉合；(4)、填充a1、獲取鏈表GridRow(Y1)，并將其設(shè)置為當(dāng)前處理的鏈表GridRowcurrent；a2、按照交點(diǎn)坐標(biāo)Xj遞增序?qū)Ξ?dāng)前鏈表GridRow所含交點(diǎn)信息Grid(Xj)進(jìn)行桶排序，交點(diǎn)坐標(biāo)Xj相同的交點(diǎn)信息Grid(Xj)進(jìn)行合并，合并的規(guī)則是將截距K相加，參考面積A相加；a3、排序后，按照交點(diǎn)坐標(biāo)Xj遞增方向，獲得當(dāng)前鏈表GridRow中第一個(gè)交點(diǎn)信息Grid(Xmin)作為當(dāng)前交點(diǎn)信息Grid(Xcurrent)，將其截距K記錄為截距和K′，及其參考面積A，a4、根據(jù)當(dāng)前交點(diǎn)信息Grid(Xcurrent)的參考面積A、截距和K′以及選定的填充規(guī)則，計(jì)算出矢量圖形的多邊形內(nèi)部區(qū)域占該交點(diǎn)像素的面積比例P；按照反走樣的區(qū)域采樣策略，根據(jù)面積比例P，得到該交點(diǎn)像素的透明度信 息，提取當(dāng)前矢量圖形的顏色及背景顏色，計(jì)算出該交點(diǎn)像素在屏幕上需要顯示的顏色進(jìn)行填充；a5、判斷當(dāng)前交點(diǎn)信息Grid(Xcurrent)是否是當(dāng)前鏈表GridRow中的最后一個(gè)；如果不是，進(jìn)一步判斷，當(dāng)前鏈表GridRow中下一個(gè)交點(diǎn)信息Grid(Xnext)中的X軸坐標(biāo)是否與當(dāng)前鏈表GridRowcurrent中的X軸坐標(biāo)相鄰，如果是相鄰，則轉(zhuǎn)到步驟a52，如果不相鄰，則進(jìn)行步驟a51；a51、截距和K′是否為0，如果為0，則當(dāng)前交點(diǎn)像素至下個(gè)交點(diǎn)像素之間的區(qū)域?yàn)槭噶繄D形多邊形的外部區(qū)域，不需要進(jìn)行填充；截距和K′不為0，則根據(jù)選定的填充規(guī)則，計(jì)算出矢量圖形的多邊形內(nèi)部區(qū)域占該交點(diǎn)像素的面積S″，若此時(shí)面積S″為0，則此區(qū)域?yàn)槎噙呅瓮獠繀^(qū)域，不需要進(jìn)行填充，反之為內(nèi)部區(qū)域，根據(jù)當(dāng)前矢量圖形的顏色進(jìn)行填充；a52、將當(dāng)前鏈表GridRow中下一個(gè)交點(diǎn)信息Grid(Xnext)的截距K與截距和K′相加，返回步驟a4；如果是，則進(jìn)一步判斷當(dāng)前鏈表GridRow是否是最后一個(gè)鏈表GridRow(YM)，如果不是最后一個(gè)鏈表GridRow(YM)，則將按照Y坐標(biāo)順序遞增的下一個(gè)鏈表GridRow(Ynext)設(shè)置為當(dāng)前鏈表GridRowcurrent，返回步驟a2；如果是最后一個(gè)鏈表GridRow(YM)，則矢量圖形填充完畢。FSA00000262480000011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于移動終端的矢量圖形填充方法，其特征在于，步驟(2) 中從當(dāng)前頂點(diǎn)開始到下一個(gè)頂點(diǎn)按照線段繪制方式得到一條多邊形的邊，然后獲取該條邊 與各像素點(diǎn)相交的交點(diǎn)信息Grid (Xp，將獲得的交點(diǎn)信息Grid (Xp按交點(diǎn)像素在Y軸上的 坐標(biāo)Yi的依次存入鏈表GridRow(Yi)中為2. 1)、找到當(dāng)前頂點(diǎn)的Y坐標(biāo)Yi所對應(yīng)的鏈表GridRow(Yi)，計(jì)算該條邊與當(dāng)前掃描線 的交點(diǎn)，得到交點(diǎn)信息，放入對應(yīng)的鏈表GridRow(Yi)中；2.2)、將Y坐標(biāo)向該條邊終點(diǎn)方向增加1個(gè)像素點(diǎn)，計(jì)算該條邊與新的掃描線的交點(diǎn)， 得到新的交點(diǎn)信息，放入對應(yīng)的鏈表GridRow (Yi+1)或GridR0w(Yp1)中，重復(fù)此步驟，直至 達(dá)到該條邊的終點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于移動終端的矢量圖形填充方法，其特征在于，a4步驟 選定的填充規(guī)則為奇偶填充規(guī)則，即even odd填充規(guī)則，矢量圖形的多邊形內(nèi)部區(qū)域占該 交點(diǎn)像素的面積比例P根據(jù)以下公式計(jì)算得出
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于移動終端的矢量圖形填充方法，其特征在于，a4步驟 選定的填充規(guī)則為非零填充規(guī)則，即nonzero填充規(guī)則，矢量圖形的多邊形內(nèi)部區(qū)域占該 交點(diǎn)像素的面積比例P根據(jù)以下公式計(jì)算得出
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于移動終端的矢量圖形填充方法，通過獲取矢量圖形多邊形的邊與各像素點(diǎn)相交的交點(diǎn)信息Grid(Xi)，并在Y軸上的坐標(biāo)Yi的依次存入鏈表GridRow(Yi)中。然后進(jìn)行填充，在填充時(shí)，按照Y坐標(biāo)遞增序，依次對多邊形涉及到得各GridRow進(jìn)行處理，這個(gè)步驟包含兩個(gè)部分，一是對邊與掃描線的交點(diǎn)像素，進(jìn)行反走樣計(jì)算并填充合適的值，二是對此掃描線上的多邊形內(nèi)部區(qū)域進(jìn)行填充，填充可以為實(shí)填充，也可以線性漸變填充與放射漸變填充。本發(fā)明的填充方法比起活性邊填充方法和掃描線種子填充更適合于移動終端屏幕顯示，耗時(shí)少，效率高，而且支持復(fù)雜自交多邊形填充。
文檔編號G06T11/40GK101968888SQ201010276398
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者丘志杰, 羅建超 申請人:東莞電子科技大學(xué)電子信息工程研究院