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CPU+FPGA实现边标志填充算法(一)

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一、概述

该算法属于边标志填充算法的改进算法,利用软件写标记,利用硬件读取标记,配合像素颜色值,实现规则图形的填充。本笔记,是整个算法的实现思路,从简单的填充开始,对算法进行分析和改善,如不能进一步改善,则分析算法的应用需要哪些前提条件。

二、笔记

第1步:矩形色块填充,色块内部无其他图形。

较简单,略过不述。

第2步:矩形色块填充,色块内部可以有图形。

时序图为:

wps_clip_image-5872

效果图为:

wps_clip_image-15440

将中间部分放大:

wps_clip_image-10152

应用限制:

1)一般来说,填充的色块内部有图形时,最好能保证图形完全位于色块内部,如同上图中的“ChinaAET”,在这种情况下不会有任何问题;

2)相对不理想一点的情况是图形与色块有交点,但是不影响填充标记(开始和结束标记),上图中也出现了这种情况,有部分线段,与色块有交集,但是并没有覆盖标记位;

3)更加糟糕的情形是图形与色块有交集,且有可能将标记位覆盖。这种情况处理起来比较费劲,标记位的描绘是由CPU完成的,当先绘制标记位,后绘制图形的时候,标记会被覆盖。该情况,如下图所示。

wps_clip_image-31145

参照时序图,可以看出,当标记被覆盖,FPGA无法检测到结束标记,就会出现一直填充,直到检测到下一个结束标记为止。挽救的办法是,先绘制图形,绘制标记时,先读取原像素点的颜色,然后在原颜色的基础上加上标记。由于读显存耗时较大,这个解决方法是以牺牲效率为前提的。解决后的效果图如下图所示。

wps_clip_image-5172

4)最糟糕的情况:开始标记出现问题。

当开始标记被覆盖时,这种填充机制就出现了问题:当后绘制图形时,开始标记被覆盖,无法检测到开始标记;当先绘制图形时,交点处的颜色被覆盖成填充的颜色,出现小的瑕疵。我现在是将标记位和像素颜色组合成32bits的数据,写入显存的,所以存在覆盖的现象。要解决这个问题,需要将像素的颜色信息和标记位分离开来,不能将flag+RGB整体写入显存。但是,这样一来,对于32位CPU而言,操作效率就会降低,头大啊……

第3步,嵌套填充

如下图所示,在绿色色块内部,需要进行蓝色色块的填充,姑且将这种情况成为“嵌套填充”。

wps_clip_image-27866

今天就到这吧,洗洗睡了~

2013/11/18 22:00:30


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