維圖形裁剪ppt課件(2)-展示頁
2025-05-12 01:52本頁面
【正文】 nd_Hodgman算法 （難點，算法實現(xiàn)） WeilerAthenton算法 ＊ 3. 4 字符裁剪 裁 剪 二維圖形裁剪 預備知識：求交 （矩形窗口） 裁剪 三維裁剪 長方體裁剪體 棱錐體體裁剪體 直接求交算法 編碼裁剪算法 中點分割算法 …… 被裁剪對象： 直線段、多邊形 、三維實體 …… ： 是裁去窗口之外物體或物體部分的一種操作。 裁剪概述 ―取景器 ” =窗口 視區(qū) 1 視區(qū) 2 （ viewport） 裁剪的目的 判斷圖形元素是否落在裁剪窗口之內(nèi)并找出其位于內(nèi)部的部分 裁剪處理的基礎 圖元關于窗口內(nèi)外關系的判別 圖元與窗口的求交 假定條件 矩形裁剪窗口： [xmin,xmax] [ymin,ymax] 待裁剪點或線段： ? 點裁剪 – 點 (x, y)在窗口內(nèi)的充分必要條件是： 問題：對于任何多邊形窗口 ， 如何判別 ？ x x xm i n m a x? ?y y ym i n m a x? ?Wyt Wyb Wxl Wxr P1 P2 P3 線段相對于該窗口的 情況有 : ① 線段 全部 位于 窗口的內(nèi)部 （ A） ； ② 線段 全部 位于 窗口外部 （ B、 C） ； ③ 線段的 中間部分 在 窗口內(nèi) ， 而二端點在窗口外部 （ D） ； ④ 線段的 一端在窗口內(nèi) ， 而 另一端在窗口外 （ E） 。 直接求交算法 基本思想 是：判斷直線與窗口的位置關系，確定該直線是完全可見、部分可見或完全不可見，然后輸出處于窗口內(nèi)線段的端點，并顯示此線段。此時，不需剪裁，顯示整條線段。 （ 3）部分線在窗口之內(nèi)，部分線在窗口之外。 例 1 設有直線段 P0P1，有一個矩形裁剪窗口，寫出對該線段裁剪的算法。 2）保持線段起始點在裁剪窗口內(nèi)：交換兩點，使 P0在內(nèi)，如圖 42（ b）所示。 4）取 P0 I線段顯示，擦除 I P1線段，并將 P1替換 I，即得 P0P1線段，裁剪結束。 P1 P0 P0 P1 P0 P1 I P0 P1 求線段與窗口交點 設線段兩端點坐標為： 和 則過這兩點的直線方程為： 其中 k為斜率。 ? 核心思想： 分區(qū)編碼 和 線段分割 。 四位編碼 表示端點所處的位置： () 上 下 右 左 第 一 位為 “ 1”時 ， 表示點在 y=yT的上方 ； 第 二 位為 “ 1”時 ， 表示點在 y=yB的下方 ； 第 三 位為 “ 1”時 ， 表示點在 x=xR的右方 ； 第 四 位為 “ 1”時 ， 表示點在 x=xL的左方 。 對余下的另一段重新進行第一步，第二步判斷， 直至結束 CohenSutherland 算法 步驟 當線段的兩個端點的編碼的 邏輯“與”非零 時 ，線段為顯然不可見的。code2=0100,表示在窗口下方。此時，需要對線段進行再分割，即找到與窗口邊線的一個交點，根據(jù)交點位置，賦予四位二進制編碼，并對分割后的線段按照一定的順序（如左右下上）進行檢查，決定保留、舍棄或再次進行分割。 裁剪過程是遞歸的 CohenSutherland裁剪算法 如何判定應該與窗口的哪條邊求交呢？ 編碼中對應位為 1的邊。code !=0) { x=XL。} else if(RIGHTamp。 y=y1+(y2y1)*(XRx1)/(x2x1)。code !=0) { y=YB。} else if(TOP amp。 x=x1+(x2x1)*(YTy1)/(y2y1)。 P1 P2 C1=0001 C2=0000 P1 P2 C1=0100 C2=0101 B C P1 P2 C1=0101 C2=1010 P1 P2 A D C1=0000 C2=0000 例： CohenSutherLand算法過程： 過程： 1）輸入線段 AB的兩端點坐標 A（ x0,y0）、 B（ x1,y1），以及裁剪窗口的四條邊界： yt,yb,xl,xr。 3） 線段 AB裁剪的基本過程（按左右下上的順序） ： ①由于 codeA | codeB≠0，對 AB不能全部保留；又因為 codeA amp。 ②由 codeA=0001知 A在窗口左邊外側，按左右下上的順序求 AB與窗口左邊交點為 P1， AP1必在窗口外，故裁剪掉，并用 A替換 P1。（交點替換是為了方便編程循環(huán)）。 A（原 P1）編碼為 0000， B編碼為 0110；由于 A（原 P1）已在窗口內(nèi)，交換 A和 B的坐標值與編碼，則 B編碼為0000， A編碼變?yōu)?0110，按左右下上順序求得右交點為 P3； A（原 B）P3必在窗口外，故裁剪掉，并用 A替換 P3。 ④ A的編碼還沒有達到 0000，再求得下邊交點為 P2， AP2必定在窗口外，故裁剪掉，并用 A替換 P2。 ⑤對剩下的直線段 AB再進行判斷，現(xiàn)在 A編碼為 0000， B編碼為 0000，由于 codeA | codeB=0，全在窗口中，故全部保留。 ? 求交測試順序固定 (左上右下） ? 最壞情形，線段求交四次。 2）特別適用二種場合： 大窗口場合； 窗口特別小的場合 (如 , 光標拾取圖形時 , 光標看作小的裁剪窗口。 否則，將
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