[发明专利]一种适用于移动终端的矢量图形填充方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图形处理技术领域，更为具体地讲，涉及一种适用于移动终端的矢量图形填充方法。

背景技术

富媒体有别于传统媒体，它将文本，矢量图形，图片，动画，音视频等多种媒体对象在时间/空间上进行有机结合，提供丰富的表现形式和交互能力。其主要特征是可基于时间或用户交互的基础上产生动态行为。最近的研究报告表明，越来越多的富媒体应用被装载到移动终端上，例如，交互式电视、游戏、动态UI等。这些应用要求更低的内存消耗和更高的播放速度。目前移动领域的富媒体应用倾向于使用专门的富媒体引擎，通过定义基于XML规范的轻量级标记语言，脚本及其它技术等展现各种的富媒体应用。例如W3C的SVG Tiny 1.2标准，以及基于SVG Tiny 1.2标准上的扩展技术，如MPEG组织的LASeR标准、3GPP组织的DIMS标准，私有技术如NOKIA倡导的MORE方案和Adobe公司的Flashlite等。

富媒体内容播放的速度很大程度上取决于富媒体引擎所采用的渲染技术，移动设备上的渲染技术可以分为软件、硬件和软硬件结合三种。但是目前移动设备大多尚未配备硬件加速技术，且图形加速接口也不统一，所以移动设备的渲染技术还是主要采用纯软件实现方案。在具体实现过程中，在保证图形质量的情况下，除了需要充分考虑到降低计算量、减少内存需求，实现快速绘制外，还需要考虑到CPU处理能力、电池供电能力和内存带宽等因素。

针对软件实现的富媒体场景渲染，其主要的优化策略体现在多边形填充方面，可细分为复杂自交多边形处理，反走样处理、图形光栅化填充等方面。经过国内外专家学者的研究，这些方面都取得了长足的进步。多边形填充方面，虽然有很多成熟的算法，如活性边表和扫描线种子填充算法，但是支持反走样和复杂自交多边形的算法则很少，针对移动设备的优化则更少。如Kiia K基于经典的edge-flag填充算法提出的一种简单并高效的填充方式，但是其采用的n-rooks过采样策略不太适用于移动终端，而且文中并没有给出如何实现不同填充规则的算法；Khanh D的算法解决复杂自交多边形的问题，支持even-odd、nonzero、winding-counting三种填充方式，但是其算法难度高，且其采用的反走样策略并不适用与移动终端。

通常情况下富媒体场景处理流程一般分为3个步骤，分别是：

Step1.读取：这个步骤主要负责读入场景文档并解析创建场景树；

Step2.合成：这个步骤主要负责根据时间触发动画或者用户交互事件去改变当前场景树的状态；

Step3.渲染：主要负责根据Step2产生的场景树进行渲染。

经过对比发现，读取步骤虽然耗时很多，但是在场景处理流程中发生的次数并不多，一般发生在场景切换，或者LASeR等技术中接收到场景单元的时刻，剩下的两个部分将在场景处理中频繁发生，与合成相比，渲染占用了大量的时间，成为场景生命周期中最耗时间的一个环节，占用了大概80％的CPU时间。表1是现有技术在不同用例下采用渲染整个视口(viewport)的方式处理场景，三个步骤分别运行一次占用的时间对比。时间单位是毫秒，测试用例来源于08年9月份发布的W3C SVGTiny1.2TestSuite Beta3版本。

表1

表1是富媒体场景处理流程中的3个步骤的时间开销对照表。从表1我们可以看出，渲染步骤是场景处理流程中最耗时的步骤，而造成这一结果的原因之一是一些没有发生变化或没有被变化影响到的元素也被渲染了，造成了资源无谓的浪费；另一方面在矢量图形光栅化填充过程中由于嵌入式设备的数据总线速度较低，对内存的大量读写也会耗费大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耗时少的适用于移动终端的矢量图形填充方法。

为实现上述发明目的，本发明适用于移动终端的矢量图形填充方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、获取矢量图形的多边形顶点坐标及其顺序，选择第一个顶点作为当前顶点；

(2)、从当前顶点开始到下一个顶点按照线段绘制方式得到一条多边形的边，然后获取该条边与各像素点相交的交点信息Grid(X_j)：包括像素点的X轴坐标X_j、该条边与像素点相交的两个交点在Y轴上的距离截距K以及参考面积A；

其中，j为像素点在X轴上的编号，j∈N，N是屏幕在X轴方向上的像素点总数；截距K带有方向性，如果该条边按Y轴方向递增，为正，否则为负；

参考面积A按照以下公式进行计算：