计算机图形学8_二维图形裁剪ppt课件.ppt

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1、4.6裁剪在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，对应于屏幕显示的那部分区域称为窗口，一般窗口定义为矩形，由上、下、左、右四条边围成。裁剪的实质，就是决定图形中哪些点、线段、文字以及多边形在窗口之内。主要内容1.点的裁剪2.直线的裁剪3.多边形的裁剪4.字符的裁剪1.点的裁剪设窗口由x=xL,x=xR,y=yB,y=yT围成。

2、对于点(x,y)判别两对不等式：xL<=x<=xR，yB<=y<=yT；若四个不等式均成立，则点在窗口之内；否则，点在窗口之外。最简单的裁剪方法是把各种图形扫描转换为点之后，再判断各点是否在窗内。但那样太费时，一般不可取。这是因为有些图形组成部分全部在窗口外，可以完全排除，不必进行扫描转换。所以一般采用先裁剪再扫描转换的方法。2.直线段裁剪直线段裁剪算法比较简单，但非常重要，是复杂图元裁剪的基础。因为复杂的曲线可以通过折线段来近似，从而裁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有三种：Cohe

3、n-Sutherland，中点分割算法和参数化算法。Cohen-Sutherland裁剪算法该算法的思想是：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，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。问题：如何判断线段与窗口的关系？为使计算机能够快速判断一条直线段与窗口属何种关系，采用如下编码方法。延长

4、窗口的边，将二维平面分成九个区域。每个区域赋予4位编码CtCbCrCl.其中各位编码的定义如下：<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code1&code2≠0，则说明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。在对另一段重复上述处理。在实现本算法时，不必把线段与每条

5、窗口边界依次求交，只要按顺序检测到端点的编码不为0，才把线段与对应的窗口边界求交。Cohen-Sutherland裁剪算法步骤：已知直线：（X1，Y1）（X2，Y2）与水平线Y＝K的交点为：与垂直直线X＝R的交点为：在进行裁剪是除了要求直线与边界线的交点外，还要判断端点与窗口的位置关系。为此有：若编码&0001<>0，端点与左边界有交点；若编码&0010<>0，端点与右边界有交点；若编码&0100<>0，端点与下边界有交点；若编码&1000<>0，端点与上边界有交点；Cohen-Sutherland裁剪如

6、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=XL;y=y1+(y2-y1)*(XL-x1)/(x2-x1);}elseif(RIGHT&code!=0){x=XR;y=y1+(y2-y1)*(XR-x1)/(x2-x1);}elseif(BOTTOM&code!=0){y=YB;x=x1+(x2-x1)*(YB-y1)/(y2-y1);}elseif(TOP&code!=0){y=YT;x=x1+(

7、x2-x1)*(YT-y1)/(y2-y1);}算法伪代码#defineLEFT1#defineRIGHT2#defineBOTTOM4#defineTOP8intencode(floatx,floaty){intc=0;if(x

8、=LEFT;if(x>XR)c

9、=RIGHT;if(x

10、=BOTTOM;if(x

11、=TOP;retrunc;}void CS_LineClip(x1,y1,x2,y2,XL,XR,YB,YT)floatx1,y1,x2,y2,XL,XR,YB,YT

12、;//(x1,y1)(x2,y2)为线段端点坐标，其他参数定义窗口边界{intcode1,code2,code;code1=encode(x1,y1);code2=encode(x2,y2);while(code1!=0

13、

14、code2!=0){if(code1&code2!=0)return;code=code1;if(code1==0)code=code2;if(LEFT&code!=0){x=XL;y=y1+(y2-y1)