计算机图形学实验指导书--实验2使用线段剪裁.doc

实验2使用线段剪裁Cohensutherland算法一 实验目的及要求根据Cohensutherland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. CohenSutherLand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。CohenSutherLand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#includevoid 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,code14,code24,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(code12) x1+=(yw_min-y1)/m; y1=yw_min; else if(code13) x1-=(y1-yw_max)/m; y1=yw_max; else if(code10) y1-=(x1-xw_min)*m; x1=xw_min; else if(code11) 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;i4;i+) codei=0; if(xxw_max) code1=1; if(yyw_max) code3=1; else if(yyw_min) code2=1; return(0);int accept(int code1,int code2) int i,flag; flag=1; for(i=0;i4;i+) if(code1i=1) | (code2i=1) flag=0; break; return(flag);int reject(int code1,int code2) int i,flag; flag=0; for(i=0;i4;i+) if(code1i=1) & (code2i=1) flag=1; break; return(flag);int swap_if_needed(int code1,int code2) int i,flag1,flag2,tmp; flag1=1; for(i=0;i4;i+) if(code1i=1) flag1=0; break; flag2=1; for(i=0;i4;i+) if(code2i=1) flag2=0; break; if(flag1=0) & (flag2=0) return(0); if(flag1=1) & (flag2=0) for(i=0;i4;i+) tmp=code1i; code1i=code2i; code2i=tmp; return(1); return(0);void main()int x1,x2,y1,y2,xw_min,xw_max,yw_min,yw_max;initgr();printf(Please input the bottom boundary(xw_min,yw_min):n);scanf(%d,%d,&xw_min,&yw_min);printf(Please input the top boundary(xw_max,yw_max):n);scanf(%d,%d,&xw_max,&yw_max);setcolor(GREEN);line(xw_min,yw_min,xw_max,yw_min);line(xw_min,yw_max,xw_max,yw_max);line(xw_min,yw_min,xw_min,yw_max);line(xw_max,yw_min,xw_max,yw_max);getch();printf(Please input the position of the first point(x1,y1):n);scanf(%d,%d,&x1,&y1);printf(Please input the position of the first point(x2,y2):n);scanf(%d,%d,&x2,&y2);setcolor(YELLOW);line(x1,y1,x2,y2);getch();cleardevice();setcolor(GREEN);line(xw_min,yw_min,xw_max,yw_min);line(xw_min,yw_max,xw_max,yw_max);line(xw_min,yw_m