计算机图形学实验指导书--实验2使用线段剪裁

计算机图形学实验指导书--实验2使用线段剪裁

实验2使用线段剪裁Cohen——sutherland算法

一．实验目的及要求

根据Cohen——sutherland算法，掌握直线剪裁的程序设计方法。注意，不能使用语言库中的画圆函数。

二．理论基础

将不需要裁剪的直线挑出，并删去其中在窗外的直线，然后对其余直线，逐条与窗框求交点，并将窗框外的部分删去。采用Cohen-Sutherland 直线剪裁的算法一区域编码为基础，将窗口及周围的八个方向以4位的二进制数进行编码。4个位分代表窗外上，下，左右的编码值。

三、算法分析

1. Cohen—SutherLand直线裁剪算法

裁剪的实质，就是决定图形中那些点、线段、文字、以及多边形在窗口之内。

Cohen—SutherLand直线裁剪算法的基本大意是：对于每条线段P1P2，分为三种情况处理。

1) 若P1P2完全在窗口内，则显示该线段P1P2，简称“取”之。

2) 若P1P2明显在窗口外，则丢弃该线段P1P2，简称“弃”之。

3) 若线段既不满足“取”的条件，也不满足“弃”的条件，则把线段

分为两段。其中一段完全在窗口外，可弃之。然后对另一段重复上述处理。

为了使计算机能够快速地判断一条线段与窗口属何种关系，采用如下的编码方法。

延长窗口的边，把未经裁剪的图形区域分为9个区，每个区具有一个四位代码，即四位二进制数，从左到右各位依次表示上、下、左、右。

裁剪一条线段时，先求出端点P1P2所在的区号code1和code2。若code1=0且code2=0，则说明P1和P2均在窗口内，那么整条线段也比在窗口内，应取之。若code1和code2经按位与运算后的结果code1&code2不为0，则说明两个端点同在窗口的上方、下方、左方或右方。若上述两种条件均不成立，则按第三种情况处理，求出线段与窗口某边的交点，在交点处把线段一分为二，其中必有一段完全在窗口外，可以弃之。再对另一段重复进行上述处理。

计算线段与窗口边界（或其延长线）的交点，属于线段与直线求交问题。在实现本算法时，不必把线段与每条窗口边界依次求交，只要按顺序检测到端点区码的某位不为0时，才把线段与对应的窗口边界进行求交。

四、提示代码

#include

#include

void initgr(void) /* BGI初始化*/

{

int gd = DETECT, gm = 0; /* 和gd = VGA,gm = VGAHI是同样效果*/

registerbgidriver(EGAVGA_driver);/* 注册BGI驱动后可以不需要.BGI文件的支持运行*/

initgraph(&gd, &gm, "");

}

clip_a_line(x1,y1,x2,y2,xw_min,xw_max,yw_min,yw_max)

{

int i,code1[4],code2[4],done,display;

float m;

int x11,x22,y11,y22,mark;

done=0;

display=0;

while(done==0){

x11=x1;

x22=x2;

y11=y1;

y22=y2;

encode(x1,y1,code1,xw_min,xw_max,yw_min,yw_max);

encode(x2,y2,code2,xw_min,xw_max,yw_min,yw_max);

if(accept(code1,code2)){

done=1;

display=1;

break;

}

else if(reject(code1,code2)){

done=1;

break;

}

mark=swap_if_needed(code1,code2);

if(mark==1){

x1=x22;

x2=x11;

y1=y22;

y2=y11;

}

if(x2==x1)

m=-1;

else

m=(float)(y2-y1)/(float)(x2-x1);

if(code1[2]){

x1+=(yw_min-y1)/m;

y1=yw_min;

}

else if(code1[3]){

x1-=(y1-yw_max)/m;

y1=yw_max;

}

else if(code1[0]){

y1-=(x1-xw_min)*m;

x1=xw_min;

}

else if(code1[1]){

y1+=(xw_max-x1)*m;

x1=xw_max;

}

}

if(display==1){

line(x1,y1,x2,y2);

printf("The result is:(x1,y1)=(%d,%d)\n",x1,y1);

printf("The result is:(x2,y2)=(%d,%d)\n",x2,y2);

}

}

int encode(int x,int y,int code[],int xw_min,int xw_max,int yw_min,int yw_max)

{

int i;

for(i=0;i<4;i++)

code[i]=0;

if(x

code[0]=1;

else if(x>xw_max)

code[1]=1;

if(y>yw_max)

code[3]=1;

else if(y

code[2]=1;

return(0);

}

int accept(int code1[],int code2[])

{

int i,flag;

flag=1;

for(i=0;i<4;i++){

if((code1[i]==1) || (code2[i]==1)){

flag=0;

break;