计算机图形学裁剪技术

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1、裁剪算法反走样方法裁剪直线段裁剪点裁剪点(x,y)在窗口内的充分必要条件是：直线段裁剪假定条件矩形裁剪窗口：[xmin,xmax][ymin,ymax]待裁剪线段：直线段裁剪待裁剪线段和窗口的关系（1）完全落在窗口内（2）完全落在窗口外（3）部分在内，部分在外求交测试顺序固定(左右下上）最坏情形，线段求交四次。对于那些非完全可见、又非完全不可见的线段，需要求交，求交前先测试与窗口哪条边所在直线有交？(按序判断端点编码中各位的值ClCtCrCb）Cohen-Sutherland算法直线段裁剪裁剪直线段裁剪Cohen-Sutherland算法中点分割算法参数化裁剪算法Liang-Ba

2、rskey算法多边形裁剪Sutlerland_Hodgman算法Weiler-Athenton算法字符裁剪裁剪：确定图形中哪些部分落在显示区之内，哪些落在显示区之外,以便只显示落在显示区内的那部分图形。这个选择过程称为裁剪。在进行裁剪时，画面中对应于屏幕显示的那部分区域称为窗口。图形裁剪算法，直接影响图形系统的效率。裁剪点的裁剪图形裁剪中最基本的问题。假设窗口的左下角坐标为(xL,yB),右上角坐标为(xR,yT)，对于给定点P(x,y),则P点在窗口内的条件是要满足?(xL,yB)(xR,yT)直线段裁剪直线段裁剪算法是复杂图形裁剪的基础。复杂的曲线可以通过折线段来近似，从而裁

3、剪问题也可以化为直线段的裁剪问题。常用的线段裁剪方法三种：Cohen-Sutherland算法中点分割算法参数化裁剪算法Cohen-Sutherland裁剪基本思想：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。（2）若P1P2明显在窗口外，则丢弃该线段。（3）若线段不满足（1）或（2）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。如何实现上述的处理呢？实现方法：采用下面的编码方法将窗口边线两边沿长，得到九个区域，每一个区域都用一个四位二进制数标识，直线的端点都按其所处区域赋予相应的区域码，用

4、来标识出端点相对于裁剪矩形边界的位置。100100010101100000000100101000100110Cohen-Sutherland算法将区域码的各位从右到左编号，则坐标区域与各位的关系为：任何位赋值为1，代表端点落在相应的位置上，否则该位为0。若端点在剪取矩形内，区域码为0000。如果端点落在矩形的左下角，则区域码为0101。直线段裁剪裁剪线段与窗口的关系：(1)线段完全可见；(2)显然不可见；(3)其它提高裁剪效率：快速判断情形(1)(2)，对于情形(3)，设法减少求交次数和每次求交时所需的计算量。一旦给定所有的线段端点的区域码，就可以快速判断哪条直线完全在剪取窗

5、口内，哪条直线完全在窗口外。Cohen-Sutherland算法若P1P2完全在窗口内code1=0,且code2=0,则“取”若P1P2明显在窗口外code1&code2≠0，则“弃”第三种情况：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。编码线段裁剪Cohen-Sutherland算法Cohen-Sutherland裁减算法如何编码呢?#defineLEFT1#defineRIGHT2#defineBOTTOM4#defineTOP8intencode(floatx,floaty){intc=0;if(x

6、LEFT;if(

7、x>Xmax)c=c

8、RIGHT;if(y

9、BOTTOM;if(y>Ymax)c=c

10、TOP;retrunc;}Cohen-Sutherland裁剪如何判定应该与窗口的哪条边求交呢？编码中对应位为1的边。计算线段P1(x1,y1)P2(x2,y2)与窗口边界的交点if(LEFT&code!=0){x=Xmin;y=y1+(y2-y1)*(Xmin-x1)/(x2-x1);}elseif(RIGHT&code!=0){x=Xmax;y=y1+(y2-y1)*(Xmin-x1)/(x2-x1);}elseif(BOTTOM&code!=0){y=Ymin;x=x1+

11、(x2-x1)*(Ymax-y1)/(y2-y1);}elseif(TOP&code!=0){y=Ymax;x=x1+(x2-x1)*(Ymax-y1)/(y2-y1);}void CS_LineClip(x1,y1,x2,y2,XL,XR,YB,YT)floatx1,y1,x2,y2,XL,XR,YB,YT;//(x1,y1)(x2,y2)为线段的端点坐标，其他四个参数定义窗口的边界{intcode1,code2,code;code1=encode(x1,y1);//对线段A端