计算机图形学 二维裁剪算法Cohen_Sutherland的实现

1、实验六二维裁剪算法Cohen_Sutherland的实现一、实验目的：理解并掌握直线裁剪算法。使用Visual C+实现二维直线的裁剪的Cohen_Sutherland算法。对窗口进行编码，并实现相应的裁剪函数。二、实验内容及要求：1、 要求用消息映射的方式，绘制出一个裁剪窗口，大小为200150象素；2、 按照例程的步骤画出3条典型线段，分别对应于完全在裁剪窗口内、完全在裁剪窗口外、穿过裁剪窗口三种情况，并按照本实验例程的方法用颜色分别表示出裁剪后的情况；3、 按要求撰写实验报告，写出实验心得，并在实验报告中附上程序的核心算法代码。三、实验设备：微机，Visual C+6.0四、实验内容及步

2、骤：1、 打开VC，新建一个MFC Appwizard项目，选择创建单文档工程（SDI工程）。假设工程名为Clip。如图1和图2所示。图1图22、 在图2的界面上点击Finish，完成工程的创建。3、 在视图类ClipView中定义变量CRect rect; 用于记录裁剪窗口的位置；4、 在ClipView.cpp文件中定义四个宏，记录裁剪窗口的上下左右四个位置：#define LEFT 100#define RIGHT 300#define TOP 150#define BOTTOM 3105、 在视图类的构造函数中为rect赋值；CClipView:CClipView()/ TODO: a

3、dd construction code hererect = CRect(LEFT, TOP, RIGHT, BOTTOM);6、 在视图类（类CFillView中）的OnDraw()函数中绘制裁剪矩形，OnDraw函数的代码如下：void CClipView:OnDraw(CDC* pDC)CClipDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: add draw code for native data herepDC-Rectangle(&rect);7、 在视图类（类CFillView中）添加成员函数int Encode(in

4、t x, int y)，该函数用于对线段的两个顶点进行Cohen_Sutherland编码。函数体如下：int CClipView:Encode(int x, int y)int nCode = 0;if(x RIGHT)nCode = nCode | 0x02;if(y BOTTOM)nCode = nCode | 0x04;if(y GetDC();CPen newPen(PS_SOLID,2,RGB(255,0,0);/用红色2个线宽绘制被裁剪初始直线CPen *pOldPen=pDC-SelectObject(&newPen);pDC-MoveTo(P1);pDC-LineTo(P2)

5、;pDC-SelectObject(pOldPen);CLIP_Line_Cohen_Sutherland(P1,P2);/用窗口裁剪P1P2直线，裁剪后的顶点保存在P1P2中CPen clipPen(PS_SOLID,2,RGB(0,0,255);/用蓝色2个线宽绘制窗口内裁剪之后的线段pOldPen=pDC-SelectObject(&clipPen);pDC-MoveTo(P1);pDC-LineTo(P2);pDC-SelectObject(pOldPen);this-ReleaseDC(pDC);二维的Cohen_Sutherland算法实现完毕。五、核心代码：这里将自己编写的上机程

6、序中的主要代码拷贝粘贴过来；定义：#define LEFT 100#define RIGHT 300#define TOP 150#define BOTTOM 310OnDraw部分：void CClipView:OnDraw(CDC* pDC)CClipDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);pDC-Rectangle(&rect);OnClipLineCohenSutherland();/ TODO: add draw code for native data hereint CClipView:Encode(int x, int y)in

7、t nCode = 0;if(x RIGHT)nCode = nCode | 0x02;if(y BOTTOM)nCode = nCode | 0x04;if(y GetDC();CPen newPen(PS_SOLID,2,RGB(225,0,0);/用红色2个线宽绘制被裁剪初始直线CPen *pOldPen=pDC-SelectObject(&newPen);pDC-MoveTo(P1);pDC-LineTo(P2);pDC-SelectObject(pOldPen);CLIP_Line_Cohen_Sutherland(P1,P2);/用窗口裁剪P1P2直线，裁剪后的顶点保存在P1P2中

8、CPen clipPen(PS_SOLID,2,RGB(0,145,146);/用蓝色2个线宽绘制窗口内裁剪之后的线段pOldPen=pDC-SelectObject(&clipPen);pDC-MoveTo(P1);pDC-LineTo(P2);pDC-SelectObject(pOldPen);this-ReleaseDC(pDC);六、屏幕显示结果：这里将绘出的图形界面拷贝下来；穿过裁剪窗口完全在裁剪窗口内 改变线段坐标CPoint P1 = CPoint(150,160);CPoint P2 = CPoint(200,280);完全在裁剪窗口外CPoint P1 = CPoint(40

9、0,460);CPoint P2 = CPoint(450,380);七、思考题（尽量做，计入成绩）：1、如果要用鼠标绘制裁剪窗口和线段，应该如何编程？Cohen_Sutherland算法将窗口平面划分成九个区域，每个区域给予不同的编码。格局线段端点落入不同的区域，给予线段端点不同编码。基于线段端点编码，算法给出了一整套剪裁方法。在剪裁过程中，窗口的参数要多次使用，线段端点需要多次编码，编码的计算需要多次与某些常数相“与”。2、程序其它方面还有什么需要改进的？（提示：如何调用裁剪函数？）在Ondraw加入调用函数：OnClipLineCohenSutherland();3、如果要用LiangB

10、arskey算法实现裁剪，如何修改程序？int ClipT(float p,float q,float *u1,float *u2) int flag=1; float r; if(p*u2) flag=0; else if(r*u1) *u1=r; else if(p0.0) r=q/p; if(r*u1) flag=0; else if(r*u2) *u2=r; else if(q0.0) flag=0; return flag;void Liang_Barsky(int xL,int yT,int xR,int yB,int x1,int y1,int x2,int y2) float

11、dx,dy,u1,u2; u1=0.0;u2=1.0; dx=x2-x1; if(ClipT(-dx,x1-xL,&u1,&u2) if(ClipT(dx,xR-x1,&u1,&u2) dy=y2-y1; if(ClipT(-dy,y1-yT,&u1,&u2) if(ClipT(dy,yB-y1,&u1,&u2) if(u20.0) x1=x1+u1*dx; y1=y1+u1*dy; line(x1,y1,x2,y2); void main(void) int gdriver=DETECT,gmode; int XL,XR,YB,YT; int x0,y0,x1,y1; do register

12、bgidriver(EGAVGA_driver); initgraph(&gdriver,&gmode,); cleardevice(); printf(nLiang_Barskyn); printf(n); printf(Please input the line node(x0,y0,x1,y1):n); scanf(%d,%d,%d,%d,&x0,&y0,&x1,&y1); printf(n); cleardevice(); setcolor(LINE_COLOR); line(x0,y0,x1,y1); getch(); printf(nLiang_Barskyn); printf(n

13、); printf(Please input the rectangle point(XL,YT,XR,YB):n); scanf(%d,%d,%d,%d,&XL,&YT,&XR,&YB); printf(n); cleardevice(); line(x0,y0,x1,y1); setcolor(WINDOW_COLOR); rectangle(XL,YT,XR,YB); getch(); cleardevice(); rectangle(XL,YT,XR,YB); setcolor(LINE_COLOR); Liang_Barsky(XL,YT,XR,YB,x0,y0,x1,y1); ge

14、tch(); printf(nn Continue?(y|n?); getchar(); while(getchar()=y|getchar()=Y); printf(n); printf(press any key to end!); getch(); closegraph();八、实验体会这次试验我的收获只要有两个方面：一个是编程水平的提高，还有一个是对计算机图形学理论知识的巩固。 首先，自此实验帮助我巩固了计算机图形学上课学习的内容，让我对算法的原理有了更为清晰的理解，并且能够根据算法，进行修改和添加，完成算法编出程序而且，在和同学交流过程中，我学会了一些简单的技巧并且能够简单的调试程序，争取自己独立解决在编程过程中遇到的问题。 通过学习和实践，完成