光 栅 图 形 学 算 法

光栅图形学-裁剪-Cohen_Sutherland
使用计算机处理图形信息时，计算机内部存储的图形往往比较大，而屏幕显示的只是图的一部分，因此需要确定图形中哪些图形显示在显示区之内，哪些落在显示区之外，这样便于只显示落在显示区内的那部分图形，以提高显示效率。

直线段裁剪算法比较简单，但比较重要，是复杂图元裁剪的基础。

裁剪前（矩形为窗口区）：
裁剪后：
Cohen_Sutherland裁剪算法：对于每条线段P1，P2，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，简称弃之。

3、若前段既不满足取的条件，也不满足弃的条件，则在交点处把线段分为两段，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。

用编码判断一条直线段与窗口属何种关系。

1001|1000|1010
----|----|-----
0001|0000|0010
----|----|-----
0101|0100|0110
裁剪一条线段时，先求出P1P2所在的区号code1，code2，若code1=0，且code2=0，则线段P1P2在窗口内，应取之。

若按位与运算code1code2！=0，则两个端点同在窗口的上方、下方、左方或右方，可判断线段完全在窗口外，可弃之。

否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，其中必有一段在窗口外，可弃之，再对说另一段重复上述处理。

定义的宏：
#define LEFT 1
#define RIGHT 2
#define BOTTOM 4
#define TOP 8
辅助函数：
int CDrawView::encode(int x,int y,int XL,int XR,int YB,int YT) --端点与窗口边界
--获得端点的编码
-*1001|1000|1010
----|----|-----
0001|0000|0010
----|----|-----
0101|0100|0110*-
c|=LEFT;
c|=RIGHT;
c|=BOTTOM;
return c;
实现源码：
void CDrawView::CS_Clip(int x1,int y1,int x2,int y2,int XL,int XR,int YB,int YT)
--Cohen_Sutherland裁剪算法
--对于每条线段p1p2分为3种情况处理：
--若p1p2完全落在窗口内，则显示该线段p1p2，取之（两个编码都为0）
--若p1p2明显在窗外，则丢弃该线段，弃之（code1code2!=0） --若线段不满足取得条件，也不满足弃的条件，则在交点出把先把线段分为两段，其中
--一段完全在窗口外，弃之，对另外一段重复处理
int code,code1,code2,x,y;
code1=encode(x1,y1,XL,XR,YB,YT); --获得编码
code2=encode(x2,y2,XL,XR,YB,YT);
while(code1!=0||code2!=0)
if(code1code2)
if(code1)
code=code1;
code=code2;
if(LEFTcode) --求得与窗口边界的交点
y=y1+(y2-y1)*(x-x1)-(x2-x1);
else if(RIGHTcode)
y=y1+(y2-y1)*(x-x1)-(x2-x1);
else if(BOTTOMcode)
x=x1+(x2-x1)*(y-y1)-(y2-y1);
else if(TOPcode)
x=x1+(x2-x1)*(y-y1)-(y2-y1);
if(code==code1) --更新code值
code1=encode(x1,y1,XL,XR,YB,YT);
code2=encode(x2,y2,XL,XR,YB,YT);
MiddleDrawline(x1,y1,x2,y2,RGB(255,0,0));--绘制在窗口内的线
种子象素入栈；当栈非空时重复执行如下三步操作：
[1] Fundamentals of Computer Graphics 4th
用式(1.2)计算符号时，需要4个加法和2个乘法。

事实上，ddd 是xp,ypx_p,y_pxp?,yp?的线性函数，因此可采用增量计算，提高运算效率。

方法如下
d = 2*A*i + B*(2*j + 1) + 2*C;
通过以上我们可以看出，Bresenham算法并没有去求k，b亦或是A，B，C，仅仅是通过两点坐标去绘制直线，不限定直线方程类型，集合DDA与中点画线法优势，应用更广泛。

渲染一幅三维物体图像所涉及的知识、实际上就是计算机图形中
每个像素看上去应该是什么颜色的问题。

这很大程度上取决于不同的光照模型。

( 3）否则，窗口内含有两个以上的面，则把窗口等分成四个子窗口。

对每个小窗口再做上述同样的处理。

这样反复地进行下去直线段裁剪算法复杂图形裁剪的基础。

?直线段和剪裁窗口的可能关系：
int dy = m_end.m_y - m_start.m_y;
前面介绍了经典的 Z-buffer 算法，思想是开一个和帧缓存一样大小的存储空间，利用空间上的牺牲换取算法上的简介。