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计算机图形学Sutherland-Hodgman裁剪算法扩展三维裁剪

计算机图形学Sutherland-Hodgman裁剪算法扩展三维裁剪
计算机图形学Sutherland-Hodgman裁剪算法扩展三维裁剪

一、实验目的

在本实验中,要给表示场景中的多边形赋以“深度”,并使用规范化观察体队他们裁剪。

二、实验内容

首先,为你的应用场景的多边形选定新的z坐标轴及三维方向,即让他们从目前所在的平面离开,并给定适当的深度。然后,实现Sutherland-Hodgman裁剪算法的扩充版本,使其可以规范化对称观察体来凸多边形进行裁剪。

三、实验要求

用C++实现上述内容。

四、实验过程

#include

#include

#include

#include

typedef struct

{

float x,y,z;

}wcPt3D;

typedef enum

{

Left,Right,Bottom,Top,Behind,Front

}Boundary;

int Inside(wcPt3D p,Boundary b,wcPt3D wMin,wcPt3D wMax)

{

switch(b)

{

case Left:

if(p.x

break;

case Right:

if(p.x>wMax.x) return (false);

break;

case Bottom:

if(p.y

break;

case Top:

if(p.y>wMax.y) return (false);

break;

case Behind:

break;

case Front:

if(p.z>wMax.z) return (false);

break;

}

return true;

}

int Cross(wcPt3D p1,wcPt3D p2,Boundary b,wcPt3D wMin,wcPt3D wMax)

{

if(Inside(p1,b,wMin,wMax)==Inside(p2,b,wMin,wMax))

return (false);

else

return true;

}

wcPt3D Intersect(wcPt3D p1,wcPt3D p2,Boundary b,wcPt3D wMin,wcPt3D wMax) {

wcPt3D iPt;

float m1,m2,m3,m4,m5,m6;

if(p1.x !=p2.x)

{

m1=(wMin.x-p1.x)/(p2.x-p1.x);

m2=(wMax.x-p1.x)/(p2.x-p1.x);

}

if(p1.y !=p2.y)

{

m3=(wMin.y-p1.y)/(p2.y-p1.y);

m4=(wMax.y-p1.y)/(p2.y-p1.y);

}

if(p1.z !=p2.z)

{

m5=(wMin.z-p1.z)/(p2.z-p1.z);

m6=(wMax.z-p1.z)/(p2.z-p1.z);

}

switch(b){

case Left:

iPt.x=wMin.x;

iPt.y=p1.y+(p2.y-p1.y)*m1;

iPt.z=p1.z+(p2.z-p1.z)*m1;

break;

case Right:

iPt.x=wMax.x;

iPt.y=p1.y+(p2.y-p1.y)*m2;

iPt.z=p1.z+(p2.z-p1.z)*m2;

case Bottom:

iPt.y=wMin.y;

iPt.x=p1.x+(p2.x-p1.x)*m3;

iPt.z=p1.z+(p2.z-p1.z)*m3;

break;

case Top:

iPt.y=wMax.y;

iPt.x=p1.x+(p2.x-p1.x)*m4;

iPt.z=p1.z+(p2.z-p1.z)*m4;

break;

case Behind:

iPt.z=wMin.z;

iPt.x=p1.x+(p2.x-p1.x)*m5;

iPt.y=p1.y+(p2.y-p1.y)*m5;

break;

case Front:

iPt.z=wMax.z;

iPt.x=p1.x+(p2.x-p1.x)*m6;

iPt.y=p1.y+(p2.y-p1.y)*m6;

break;

}

return iPt;

}

int edgeCliper(Boundary b,wcPt3D wMin,wcPt3D wMax,wcPt3D *pIn,int cnt,wcPt3D *pOut) {

wcPt3D s;

int i,Outcnt=0;

s=pIn[0];

for(i=1;i<=cnt;i++)

{

if(!Inside(s,b,wMin,wMax)&&Inside(pIn[i],b,wMin,wMax))

{

pOut[Outcnt]=Intersect(s,pIn[i],b,wMin,wMax);

Outcnt++;

pOut[Outcnt]=pIn[i];

Outcnt++;

}

else if(Inside(s,b,wMin,wMax)&&Inside(pIn[i],b,wMin,wMax))

{

pOut[Outcnt]=pIn[i];

Outcnt++;

}

else if(Inside(s,b,wMin,wMax)&&(!Inside(pIn[i],b,wMin,wMax)))

{

pOut[Outcnt]=Intersect(s, pIn[i], b,wMin, wMax);

}

s=pIn[i];

}

return (Outcnt);

}

void init (void)

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

glOrtho(-300.0,300.0,-300.0,300.0,-300.0,300.0);

}

void ClipPolygonSuthHodgxy(void) //在xy平面上投影函数

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

int i,cnt,Outcnt,b;

wcPt3D points[4]={{-100,-100,-100},{0,200,0},{200,0,0},{-100,-100,-100}}; //被裁减三角形的三个顶点cnt=3;

wcPt3D pOut[28] ,pIn[28];

wcPt3D wMin={-50,-50,-50},wMax={50,50,50}; //规范化观察体的边界

for(i=0; i<4*cnt; i++)

{

pIn[i].x=0.0;

pIn[i].y=0.0;

pIn[i].z=0.0;

pOut[i].x=0.0;

pOut[i].y=0.0;

pOut[i].z=0.0;

}

for(i=0; i<=cnt; i++) pIn[i]=points[i];

glColor3f(0.0,0.0,0.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

glVertex3f(wMin.x,wMin.y,wMin.z);

glVertex3f(wMax.x,wMin.y,wMin.z);

glVertex3f(wMax.x,wMax.y,wMin.z);

glVertex3f(wMin.x,wMax.y,wMin.z);

glVertex3f(wMin.x,wMin.y,wMax.z);

glVertex3f(wMax.x,wMin.y,wMax.z);

glVertex3f(wMax.x,wMax.y,wMax.z);

glVertex3f(wMin.x,wMax.y,wMax.z);

glEnd();

glLineWidth(3.0);

for(i=0;i

glVertex2f(pIn[i].x,pIn[i].y);

glEnd();

for(b=0;b<6;b++)

{

Outcnt=edgeCliper(Boundary(b),wMin,wMax,pIn,cnt,pOut);

for(i=0;i

pIn[i]=pOut[i];

pIn[Outcnt]=pOut[0];

cnt=Outcnt;

}

glColor3f(1.0,0.0,0.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

for(i=0;i

glVertex2f(pOut[i].x,pOut[i].y);

glEnd();

glFlush();

}

void ClipPolygonSuthHodgxz(void) //在xz平面上投影函数

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

int i,cnt,Outcnt,b;

wcPt3D points[4]={{-100,-100,-100},{0,200,0},{200,0,0},{-100,-100,-100}};//被裁减三角形的三个顶点cnt=3;

wcPt3D pOut[28] ,pIn[28];

wcPt3D wMin={-50,-50,-50},wMax={50,50,50}; //规范化观察体的边界

for(i=0; i<4*cnt; i++)

{

pIn[i].x=0.0;

pIn[i].y=0.0;

pIn[i].z=0.0;

pOut[i].x=0.0;

pOut[i].y=0.0;

pOut[i].z=0.0;

}

for(i=0; i<=cnt; i++) pIn[i]=points[i];

glColor3f(0.0,0.0,0.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

glVertex3f(wMin.x,wMin.y,wMin.z);

glVertex3f(wMax.x,wMin.y,wMin.z);

glVertex3f(wMax.x,wMax.y,wMin.z);

glVertex3f(wMin.x,wMax.y,wMin.z);

glVertex3f(wMin.x,wMin.y,wMax.z);

glEnd();

glLineWidth(3.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

for(i=0;i

glVertex2f(pIn[i].x,pIn[i].z);

glEnd();

for(b=0;b<6;b++)

{

Outcnt=edgeCliper(Boundary(b),wMin,wMax,pIn,cnt,pOut);

for(i=0;i

pIn[i]=pOut[i];

pIn[Outcnt]=pOut[0];

cnt=Outcnt;

}

glColor3f(1.0,0.0,0.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

for(i=0;i

glVertex2f(pOut[i].x,pOut[i].z);

glEnd();

glFlush();

}

void ClipPolygonSuthHodgyz(void) //在yz平面上投影函数

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

int i,cnt,Outcnt,b;

wcPt3D points[4]={{-100,-100,-100},{0,200,0},{200,0,0},{-100,-100,-100}}; //被裁减三角形的三个顶点cnt=3;

wcPt3D pOut[28] ,pIn[28];

wcPt3D wMin={-50,-50,-50},wMax={50,50,50}; //规范化观察体的边界

for(i=0; i<4*cnt; i++)

{

pIn[i].x=0.0;

pIn[i].y=0.0;

pIn[i].z=0.0;

pOut[i].x=0.0;

pOut[i].y=0.0;

pOut[i].z=0.0;

}

for(i=0; i<=cnt; i++) pIn[i]=points[i];

glColor3f(0.0,0.0,0.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

glVertex3f(wMin.x,wMax.y,wMin.z);

glVertex3f(wMin.x,wMin.y,wMax.z);

glVertex3f(wMax.x,wMin.y,wMax.z);

glVertex3f(wMax.x,wMax.y,wMax.z);

glVertex3f(wMin.x,wMax.y,wMax.z);

glEnd();

glLineWidth(3.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

for(i=0;i

glVertex2f(pIn[i].y,pIn[i].z);

glEnd();

for(b=0;b<6;b++)

{

Outcnt=edgeCliper(Boundary(b),wMin,wMax,pIn,cnt,pOut);

for(i=0;i

pIn[i]=pOut[i];

pIn[Outcnt]=pOut[0];

cnt=Outcnt;

}

glColor3f(1.0,0.0,0.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

for(i=0;i

glVertex2f(pOut[i].y,pOut[i].z);

glEnd();

glFlush();

}

void main(int argc,char **argv)

{

cout<<"本实验被裁减三角形三个顶点为(-100,-100,-100),(0,200,0),(200,0,0)"<

cout<<" "<

cout<<"本实验规范化观察体为棱长=100的立方体,其八个顶点为(50,50,50),(-50,50,50)"<

cout<<"(-50,-50,50),(50,-50,50),(50,50,-50),(-50,50,-50),(-50,-50,-50),(50,-50,-50)"<

cout<<" "<

cout<<"计算得裁剪后所剩三角形的三个顶点分别为:"<

cout<<"(-50,50,-50),(50,-50,-50),(50,50,-25)"<

cout<<" "<

cout<<"以上三者在各个平面投影与实验结果相吻合"<

glutInit(&argc,argv);

glutInitWindowPosition(50,100);

glutInitWindowSize (400, 400);

glutCreateWindow ("本实验图案投影在xy平面上的图形");

init();

glutDisplayFunc (ClipPolygonSuthHodgxy);

glutInitWindowPosition(80,130);

glutInitWindowSize (400, 400);

glutCreateWindow ("本实验图案投影在xz平面上的图形");

init();

glutDisplayFunc (ClipPolygonSuthHodgxz);

glutInitWindowPosition(110,160);

glutInitWindowSize (400, 400);

glutCreateWindow ("本实验图案投影在yz平面上的图形");

init();

glutDisplayFunc (ClipPolygonSuthHodgyz);

glutMainLoop ();

}

五、实验结果

计算机图形学裁剪算法详解

裁剪算法详解 在使用计算机处理图形信息时,计算机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,哪些落在显示区之外,以便只显示落在显示区的那部分图形。这个选择过程称为裁剪。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。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。 (a)裁剪前 (b) 裁剪后 图1.1 多边形裁剪 1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:Cohen-Sutherland,中点分割算法和梁友栋-barskey 算法。 1.1 Cohen-Sutherland裁剪 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,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。 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:

图1.2 多边形裁剪区域编码图5.3线段裁剪 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,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裁减算法 #define LEFT 1 #define RIGHT 2 #define BOTTOM 4

计算机图形学试题附答案完整版

名词解释 将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。 1.图形 2.像素图 3.参数图 4.扫描线 5.构造实体几何表示法 6.投影 7.参数向量方程 8.自由曲线 9.曲线拟合 10.曲线插值 11.区域填充 12.扫描转换 三、填空 1.图形软件的建立方法包括提供图形程序包、和采用专用高级语言。 2.直线的属性包括线型、和颜色。 3.颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统,颜色显示为。 4.平面图形在内存中有两种表示方法,即和矢量表示法。 5.字符作为图形有和矢量字符之分。 6.区域的表示有和边界表示两种形式。 7.区域的内点表示法枚举区域内的所有像素,通过来实现内点表示。 8.区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素,通过给赋予同一属性值来实现边界表示。 9.区域填充有和扫描转换填充。 10.区域填充属性包括填充式样、和填充图案。 11.对于图形,通常是以点变换为基础,把图形的一系列顶点作几何变换后,

连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。 12.裁剪的基本目的是判断图形元素是否部分或全部落在之内。 13.字符裁剪方法包括、单个字符裁剪和字符串裁剪。 14.图形变换是指将图形的几何信息经过产生新的图形。 15.从平面上点的齐次坐标,经齐次坐标变换,最后转换为平面上点的坐标,这一变换过程称为。 16.实体的表面具有、有界性、非自交性和闭合性。 17.集合的内点是集合中的点,在该点的内的所有点都是集合中的元素。 18.空间一点的任意邻域内既有集合中的点,又有集合外的点,则称该点为集合的。 19.内点组成的集合称为集合的。 20.边界点组成的集合称为集合的。 21.任意一个实体可以表示为的并集。 22.集合与它的边界的并集称集合的。 23.取集合的内部,再取内部的闭包,所得的集合称为原集合的。 24.如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域,该邻域与平面上的(开)圆盘同构,即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射,则称该曲面为。 25.对于一个占据有限空间的正则(点)集,如果其表面是,则该正则集为一个实体(有效物体)。 26.通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 27.表面由平面多边形构成的空间三维体称为。 28.扫描表示法的两个关键要素是和扫描轨迹。 29.标量:一个标量表示。 30.向量:一个向量是由若干个标量组成的,其中每个标量称为向量的一个分量。 四、简答题 1. 什么是图像的分辨率?

计算机图形学裁剪

《计算机图形学》实验报告 学院:理学院专业:信息与计算科学班级:姓名学号指导教师实验时间 4. 实验地点计算机实验室成绩实验项目名称裁剪 实 验 环 境 VC++ 6.0 实 验内容 (1)理解直线裁剪的原理(Cohen-Surtherland算法、梁友栋算法) (2)利用VC+OpenGL实现直线的编码裁剪算法,在屏幕上用一个封闭矩形裁剪任意一条直线。 (3)调试、编译、修改程序。 实验原理编码裁剪算法的主要思想是:对于每条线段,分为三种情况处理。(1)若线段完全在窗口之内,则显示该线段,称为“取”;(2)若线段明显在窗口之外,则丢弃该线段,称为“弃”;(3)若线段既不满足“取”的条件,也不满足“舍”的条件,则把线段分割为两段。其中一段完全在窗口之外,可弃之;对另一段则重复上述处理 实验过程#include #include #include #define LEFT_EDGE 1 #define RIGHT_EDGE 2 #define BOTTOM_EDGE 4 #define TOP_EDGE 8 void LineGL(int x0,int y0,int x1, int y1) { glBegin(GL_LINES); glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); glVertex2f(x0,y0); glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); glVertex2f(x1,y1); glEnd();

} struct Rectangle { float xmin,xmax,ymin,ymax; }; Rectangle rect; int x0,y0,x1,y1; int CompCode(int x,int y,Rectangle rect) { int code=0x00; if(yrect.ymax) code=code|8; if(x>rect.xmax) code=code|2; if(x

图形的剪拼

图形的剪拼 小明遇到一个问题:5个同样大小的正方形纸片排列形式如图1所示,将它们分割后拼接成一个新的正方形.他的做法是:按图2所示的方法分割后,将三角形纸片①绕AB 的中点O 旋转至三角形纸片②处,依此方法继续操作,即可拼接成一个新的正方形DEFG . 请你参考小明的做法解决下列问题: (1)现有5个形状、大小相同的矩形纸片, 排列形式如图3所示.请将其分割后拼接成一个平行四边形.要求:在图3中画出并 指明拼接成的平行四边形(画出一个符合条件的平行四边形即可); (2)如图4,在面积为2的平行四边形ABCD 中,点E 、F 、G 、H 分别是边AB 、BC 、CD 、DA 的中点,分别连结AF 、BG 、CH 、DE 得到一个新的平行四边形MNPQ 请在图4中探究平行四边形MNPQ 面积的大小(画图并直接写出结果). 如图,将正方形沿图中虚线(其x y )剪成① ② ③ ④ 四块图形,用这四块图形恰好能拼成一个矩形(非正方形). (1)画出拼成的矩形的简图; (2)求x y 的值. y y x y x y x x ④③②①

小明想把一个三角形拼接成面积与它相等的矩形. 他先进行了如下部分操作,如图1所示: ①取△ABC 的边AB 、AC 的中点D 、E ,联结DE ; ②过点A 作AF ⊥DE 于点F ; (1)请你帮小明完成图1的操作,把△ABC 拼接成面积与它相等的矩形. (2)若把一个三角形通过类似的操作拼接成一个与原三角形面积相等的正方形,那么原三角形的一边与这边上的高之间的数量关系是________________. (3)在下面所给的网格中画出符合(2)中条件的三角形,并将其拼接成面积与它相等的正方形. 已知等边三角形纸片ABC 的边长为8,D 为AB 边上的点,过点D 作DG BC ∥交AC 于点G .DE BC ⊥于点E ,过点G 作GF BC ⊥于点F ,把三角形纸片ABC 分别沿DG DE GF ,,按图1所示方式折叠,点A B C ,,分别落在点A ',B ',C '处.若点A ',B ',C '在矩形DEFG 内或其边上,且互不重合,此时我们称A B C '''△(即图中阴影部分)为“重叠三角形”. (1)若把三角形纸片ABC 放在等边三角形网格中(图中每个小三角形都是边长为1的等边三角形),点A B C D ,,,恰好落在网格图中的格点上.如图2所示,请直接写出此时重叠三角形A B C '''的面积; (2)实验探究:设AD 的长为m ,若重叠三角形A B C '''存在.试用含m 的代数式表示重叠三角形A B C '''的面积,并写出m 的取值范围(直接写出结果,备用图供实验,探究使用). A B C D E F (图1) A G C F B ' C ' E B D A ' 图1 A G C F B ' C ' E B D A ' 图2 A A

图像裁剪

图像裁剪 裁剪目的:处理数据更少 裁剪原理:图像存储为矩阵或者数组,划定一定的像素区域就可以将区域以外的数组去除,从而达到截取图像的目的。 IMAQ Extract VI 主要功能:图像抽取 参数选项: 整个VI的示例图,左边为输入端,右边为输出端 Optional Rectangle:自定义选择区域的矩形大小 调节说明: 注:主选框范围只为0~3 。此处自选 框的调节单位是像素。对于横向,只要 X2>X0(X2即主选框为2时子选框的值, 同X0),就可以将图像横向截取,当 X2

注:1、调节参数为压缩倍数,设原有图像分辨率为200x100,X参数设置为2,Y参数为默认值,则压缩后图像为100x100;Y参数相同。 2、当X、Y参数相同时,在选择显示窗口铺满全屏时,图像出现明显的失真现象。 图像压缩原理 如图所示: X Step设置为2,Y Step设置为3。也就是在X方向上相邻的2个像素之间标记第一个,在Y方向上相邻的3个像素之间标记第一个,在抽取时就抽取所标记的像素点,而放弃空白的像素点,由此达到降低分辨率的目的。 Image Src/Image Dst/Image Dst Out 说明:Src为必连端口,和Dst二者都为图像输入接口,Dst Out为输出接口。如果Image Src有连线,而Image Dst没有连线,则Image Dst Out会指向Image Src的内存缓冲区,而如果两个都连线了,Image Dst Out会指向Image Dst 的内存缓冲区。平时没有特殊显示需要,可以不用连接Image Dst。详情参见Image Dst和Src的区别一文。

计算机图形学 多边形裁剪与填充 计算机图形学课程设计

课程设计报告 课程名称计算机图形学 课题名称多边形裁剪与填充 专业计算机科学与技术 班级计算机0902 学号 姓名 指导教师刘长松曹燚 2012年10 月9 日

湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称计算机图形学课题多边形裁剪与填充 专业班级计算机0902 学生姓名 学号 指导老师刘长松曹燚 审批 任务书下达日期2012年9月15 日 任务完成日期2012 年10月9 日

一、设计内容与设计要求 1.设计内容: 交互式地实现多边形的裁剪和填充。。 2.设计要求: 1)窗口功能设计。 2)实现鼠标画多边形与数据存储功能。 3)实现鼠标剪裁窗口选择功能。 4)实现多边形裁剪和填充功能。 3.算法提示: 多边形裁剪算法分析: 基本思想是一次用窗口的一条边裁剪多边形,窗口的一条边以及延长线构成裁剪线,该线把平面分成两个部分:可见一侧,不可见一侧。用一条裁剪边对多边形进行裁剪,得到一个顶点序列,作为下一条裁剪边处理过程的输入点。 对于每一条裁剪边,只是判断点在窗口的哪一测以及求线段与裁剪边的交点算法应随之改变。 多边形填充算法分析: 确定多边形所占有的最大扫描线数,得到多边形顶点的最小和最大y值(ymin 和ymax),从y=ymin 到 y=ymax, 每次用一条扫描进行填充。对一条扫描线填充的过程可分为四个步骤: a.求交b.排序c.交点配对d.区间填色。 二、进度安排 第 3 周星期一8:00——12:00 星期二8:00——12:00 星期三8:00——12:00 星期四8:00——12:00 星期五8:00——12:00 第 4 周星期一8:00——12:00 附: 课程设计报告装订顺序:封面、任务书、目录、正文、附件(A4大小的图纸及程序清单)、评分。正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 正文的内容:一、课题的主要功能;二、课题的功能模块的划分(要求画出模块图);三、主要功能的实现(至少要有一个主要模块的流程图);四、程序调试;五、总结;六、附件(所有程序的原代码,要求对程序写出必要的注释)。 正文总字数要求在5000字以上(不含程序原代码)。

Weiler-Atherton任意多边形裁剪算法

Weiler-Atherton任意多边形裁剪 Sutherland-Hodgeman算法解决了裁剪窗口为凸多边形窗口的问题,但一些应用需要涉及任意多边形窗口(含凹多边形窗口)的裁剪。Weiler-Atherton多边形裁剪算法正是满足这种要求的算法。 一、Weiler-Atherton任意多边形裁剪算法描述: 在算法中,裁剪窗口、被裁剪多边形可以是任意多边形:凸的、凹的(内角大于180o)、甚至是带有内环的(子区),见下图。 裁剪窗口和被裁剪多边形处于完全对等的地位,这里我们称: 1、被裁剪多边形为主多边形,记为A; 2、裁剪窗口为裁剪多边形,记为B。 主多边形A和裁剪多边形B的边界将整个二维平面分成了四个区域: 1、A∩B(交:属于A且属于B); 2、A-B(差:属于A不属于B); 3、B-A(差:属于B不属于A); 4、A∪B(并:属于A或属于B,取反;即:不属于A且 不属于B)。 内裁剪即通常意义上的裁剪,取图元位于窗口之内的部 分,结果为A∩B。 外裁剪取图元位于窗口之外的部分,结果为A-B。 观察右图不难发现裁剪结果区域的边界由被裁剪多边形的 部分边界和裁剪窗口的部分边界两部分构成,并且在交点处边 界发生交替,即由被裁剪多边形的边界转至裁剪窗口的边界, 或者反之。由于多边形构成一个封闭的区域,所以,如果被裁 剪多边形和裁剪窗口有交点,则交点成对出现。这些交点分成两类: 一类称“入”点,即被裁剪多边形由此点进入裁剪窗口,如图中a、c、e; 一类称“出”点,即被裁剪多边形由此点离开裁剪窗口,如图中b、d、f。 二、Weiler-Atherton任意多边形裁剪算法思想:

小学奥数习题版三年级几何图形的剪拼教师版

知识要点 找对称 【例 1】 把一个 33 的的网格分成形状、大小完全相同的四份。 【分析】 答案不唯一,最简单的分法如右上图。 【例 2】 哥哥和弟弟一起做手工,想把一张红色的平行四边形蜡光纸沿着一条直线,把它剪成大小、形状 完全相同的两部分。想一想,你可以有多少种剪法? 【分析】凡是经过平行四边形的中心点的直线都符合要求,故有无数种画法。 图形的剪拼

【例3】要把一个正方形剪成形状相同、大小相等的4个图形,该怎样分? 【分析】把一个正方形分成形状、大小相等的4个图形。 可以先把这个正方形分成形状、大小相等的2个图形, 然后再把这两个图形继续分成形状、大小相等的4份。 有些方法中我们也可以利用对称图形的特点来分。 本题有很多种解法,这里只列举最常用的几种。 【温馨提示】规则图形或不规则图形的分割成相等的几部分。 第一步:先将原图形平均分成若干个小的规则图形。 第二步:根据题意按要求画分成相等的几部分。 【例4】你能把下面的图形分割成4个形状相同、大小相等的图形吗? 【分析】一共有32个小正方形,分割成4个形状相同、大小相等的图形,每个图形有8小正方形。 答案如图所示。 【例5】一个长6厘米,宽4厘米的长方形,从中间剪开,如图所示,得到2个大小、形状都相同的长方形,这两个新长方形的周长是多少? 【分析】切割开之后,新形成的2个小长方形除了原有长方形的边之外,新产生了两条边,如图虚线所示。 每个新长方形的周长为34214 +?= ()厘米。 两个新长方形的周长是14+14=28厘米或14228 ?=厘米。

图形剪切 【例 6】 你能把一个正三角形分成形状相同,大小相等的2个、3个、4个、6个、9个三角形吗? 分成 分成 分成2个三角形分成9个三角形 分成6个三角形分成4个三角形分成3个三角形 【分析】 通过观察正三角形有3条对称轴,把一个正三角形分成若干份,都可以根据它的对称轴来分。 答案如图所示。 【温馨提示】如果沿某条直线对折,对折的两部分是完全重合的,那么就称这样的图形为轴对称图形, 这条直线叫做这个图形的对称轴。对称轴绝对是一条直线。 先让学生理解对称轴的意义,然后根据对称轴划分。 【例 7】 你能把一个正方形分成6个、7个、8个、9个小正方形吗?(不要求面积相等 ) 【分析】 首先我们来观察:一个正方形分成4个小正方形,每分一次,正方形的个数增加3个。 根据这样的规律,我们可以想到怎样把一个正方形分成4个、6个、8个正方形的方法。 分成6个 分成7个 分成8个 分成9个 【例 8】 你能把下面的图形分割成4个形状相同、大小相等的图形吗? 【分析】 一共有5个完整的小正方形、2个三角形(半个正方形)。相当于6个小正方形的面积。

计算机图形学_实验报告三_图形裁剪算法

图形裁剪算法 1.实验目的: 理解区域编码 设计直线裁剪算法 编程实现直线裁剪算法 2.实验描述: 设置裁剪窗口坐标为:wxl=250;wxr=850;wyb=250;wyt=450;裁剪前如下图所示: 裁剪后结果为: 3.算法设计: 直线裁剪算法: 假设裁剪窗口是标准矩形,由上(y=wyt)、下(y=wyb)、左(x=wxl)、右(x=wxr)四条边组成,如下图所示。延长窗口四条边形成9个区域。根据被裁剪直线的任一端点P(x,y)所处的窗口区域位置,可以赋予一组4位二进制区域码C4C3C2C1。

编码定义规则: 第一位C1:若端点位于窗口之左侧,即XWxr,则C2=1,否则C2=0。 第三位C3:若端点位于窗口之下侧,即YWyt,则C4=1,否则C4=0。 裁剪步骤: 1. 若直线的两个端点的区域编码都为0,即RC1|RC2=0(二者按位相或的结果为0,即RC1=0 且RC2=0),说明直线两端点都在窗口内,应“简取”。 2. 若直线的两个端点的区域编码都不为0,即RC1&RC2≠0(二者按位相与的结果不为0,即RC1≠0且RC2≠0,即直线位于窗外的同一侧,说明直线的两个端点都在窗口外,应“简弃”。 3. 若直线既不满足“简取”也不满足“简弃”的条件,直线段必然与窗口相交,需要计算直线与窗口边界的交点。交点将直线分为两段,其中一段完全位于窗口外,可“简弃”。对另一段赋予交点处的区域编码,再次测试,再次求交,直至确定完全位于窗口内的直线段为止。 4. 实现时,一般按固定顺序左(x=wxl)、右(x=wxr)、下(y=wyb)、上(y=wyt)求解窗口与直线的交点。

线段裁剪算法

计算机图形学 实验报告 实验(四) 实验题目:线段裁剪算法 指导老师:吴颖斌 专业:数字媒体技术 班级: 1306班 姓名: xx(20131006xx) 2014年 11月19日

一、实验类型 验证性。 二、实验目的和要求 目的:编写线段裁剪算法程序,验证算法的正确性。 要求:编写Cohen-Sutherland直线剪裁算法程序,编译、调试,查看运行结果。 三、实验中用到的硬件设备及软件环境 Microsoft Visual C++ 6.0和PC机 四、实验主要程序代码 Cohen-Sutherland直线剪裁算法 (1)主要步骤和代码: 步骤1:创建Code_Clip工程文件; 步骤2:在主程序的程序头部定义符号常量(鼠标双击“CCode_ClipView”,添 加至 “class CCode_ClipView : public …………”之前) #define LEFT 1 #define RIGHT 2 #define BOTTOM 4 #define TOP 8 步骤3:定义成员变量和成员函数(鼠标双击“CCode_ClipView”,添加至“class CCode_ClipView : public …………”之内)) int WT; int WB; int WR; int WL; 步骤4:在构造函数中为窗口边界变量赋初值 CCode_ClipView::CCode_ClipView() { // TODO: add construction code here WL=100;WR=400;WB=100;WT=300; } 步骤5:编写成员函数程序(在“CCode_ClipView”单击鼠标右键-->Add member function……) void CCode_ClipView::encode(int x, int y, int *code) {

Ps裁剪照片(裁剪工具)

使用PhotoShop裁剪照片的方法 “裁剪工具” 的基础用法 裁剪工具可以用来将图片裁大或者裁小,修正歪斜的照片。 1:我们首先学习裁剪工具的基础用法。使用图1所示的裁剪工具(标示1处),可以看到属性栏(标示2处)在默认情况下是没有输入任何数值的,我们可以在图中框选出一块区域,这块区域的周围会被变暗,以显示出裁来的区域。裁剪框的周围有8个控制点,利用它,我们可以把这个框拉宽,提高,缩小和放大。如果把鼠标靠近裁剪框的角部,可以发现,鼠标会变成一个带有拐角的双向箭头,此时我们可以把裁剪框旋转一个角度。 2:利用旋转裁剪框的方法,我们可以直接在裁剪的同时,将倾斜的图片纠正过来,如图1右下角所示。 - 3:如果想制作标准的冲洗照片文件,可以利用属性栏中的宽度、高度和分辨率选项来裁剪。比如想制作5寸照片,可以在宽度输入框中输入“5英寸”,在高度输入框中输入“3.5英寸”(如果以厘米为单位的话,是12.7×8.9厘米),分辨率是指在同等面积中像素的多少,可以想象,相同的面积,像素越多,图像也就越精细。一般来说,分辨率达到300像素/英寸,图像效果就已经不错了。如图2所示:

在裁剪照片的时候,要注意最终作品的构图,照片照得再好,裁剪不当就会功亏一篑。构图的内容可比较众多,但有一些常用的,比如照片要有主有辅,互相呼应;初学者在学习设计新颖的构图前,可以把主体放在黄金分割点上(1:0.618);尽量避免水平或者垂直线将照片完全截断(如地平线、电线等);注意主体人物的视线前方要有一定的余地,不要在裁剪时,让主体人物看着照片的边缘等。其实摄影并不是比谁拍的东西多,向上面加东西容易,想裁掉多余的图像,把照片做得精致,就要用很多心思,裁剪得当,可以把原本并不出众的照片裁剪成优秀的作品。 “裁剪工具” 修正照片透视。 我们拍摄的建筑都是有透视变形的,如果这个变形过大,我们可以利用裁剪工具把它修复。 1:下面我们看看如何修正照片的透视。在拍摄建筑时,我们可以发现,由于建筑体积较大,透视造成的歪斜现象会比较严重。对变形严重的图片,我们需要纠正。另外在有些情况下,我们也许会需要建筑物的正视图。比如问常打的CS游戏里边的三维建筑,其实就是用软件将建筑的图片消除透视成为正视图后做成贴图,像糊灯笼那样贴在三维模型上制作出来的。如果两端都有歪斜的话,单纯地用旋转裁剪框的方法就无能为力了。 2:我们来看图3所示这栋建筑。建筑较高,顶部离我们较远,底部较近,近大远小,所以建筑在图片上是有透视变形的。如果想消除这个变形,我们可以在使用裁剪工具时,在属性栏里选择“透视”选项(标示1处),拉动四角的控制点到建筑的四个角,回车确定即可得到建筑的正视图。 裁剪工具不仅能修正歪斜和透视变形,除了象现实中的剪刀那样把照片裁小,裁剪工具还可以把照片裁大。比如说将背景色设置为白色,使用裁剪工具框选全部图像,然后再利用控制点把裁剪框放大到图像以外,就可以裁出白色的边框。裁剪工具可没有想像中那么简单,如果在属性栏中的宽度、高度、分辨率中输入数值,我们还可以直接裁出指定大小的图片。在你框出选择区之后,按下回车键,图片会自动按裁剪框和属性栏的设置将图片缩放到指定大小。如果想把一大批照片全裁成和某张图片一样大小的话,可以先打开这张图片,单击属性栏上的“前面的图像”按钮,这张图片的图像大小信息会被自动填在前面的输入框,以后再

梁友栋-Barsky直线裁剪算法计算机图形学课程设计

河南理工大学 万方科技学院 课程设计报告 2011 — 2012学年第二学期 课程名称计算机图形学 设计题目计算机图形学基本算法 演示系统设计 学生姓名 学号 专业班级网络11升—1班 指导教师徐文鹏 2012 年5 月28 日

目录 第1章设计内容与要求 (1) 1.1 总体目标和要求 (1) 1.2内容与要求 (1) 1.2.1 直线的生成 (1) 1.2.2 圆弧的生成 (1) 1.2.3 线段裁剪 (2) 1.2.4 多边形裁剪 (2) 1.2.5 综合 (2) 第2章总体设计 (3) 2.1 Bresenham算法画直线 (3) 2.1.1 Bresenham算法画直线理论基础 (3) 2.1.2 Bresenham算法画直线原理 (3) 2.2 Bresenham算法画圆 (4) 2.2.1 Bresenham算法画圆理论基础 (4) 2.2.2 Bresenham算法画圆原理 (5) 2.3 梁友栋-Barsky算法进行线段裁剪 (6) 2.3.1梁友栋-Barsky算法进行线段裁剪基本原理 (6) 2.4 Sutherland-Hodgman算法进行多边形裁剪 (8) 2.4.1 Sutherland—Hodgman多边形裁剪算法思想 (8) 2.4.2 点在边界内侧的判断方法 (8) 2.4.4 Sutherland-Hodgeman多边形裁剪算法特点 (8) 第3章详细设计 (9) 3.1 Bresenham算法画直线 (9) 3.1.1 Bresenham 算法画线算法具体实现过程 (9) 3.2 Bresenham算法画圆 (9) 3.2.1 Bresenham 算法画圆核心代码 (9)

直线裁剪算法研究(Cohen-Sutherland算法和Liang-Barsky算法)

直线裁剪算法研究 摘要:直线裁剪是计算机图形学中的一个重要技术,在对常见的直经线裁剪的算法分析的基础上,针对Cohen-Sutherland算法和Liang-Barsky算法进行了分析研究。并对两种算法了计算直线与窗口边界的交点时,进行了有效有比较。 关键词:裁剪;算法;Cohen-Sutherland;Liang-Barsky; 1 引言 直线是图形系统中使用最多的一个基本元素。所以对于直线段的裁剪算法是被研究最深入的一类算法,目前在矩形窗口的直线裁剪算法中,出现了许多有效的算法。其中比较著名的有:Cohen-Sutherland算法、中点分割算法、Liang-Ba rsky算法、Sobkow-Pospisil-Yang算法,及Nicholl-Lee-Ncholl算法等。 2 直线裁剪的基本原理 图1所示的为直线与窗口边界之间可能出现的几种关系。可以通过检查直线的两个端点是否在窗口之内确定如何对此直线裁剪。如果一直线的两个端点均在窗口边界之内(如图1中P5到P6的直线),则此直线应保留。如果一条直线的一个端点在窗口外(如P9)另一个点在窗口内(如P10),则应从直线与边界的交点(P9)处裁剪掉边界之外的线段。如果直线的两个端点均在边界外,则可分为两种情况:一种情况是该直线全部在窗口之外;另一种情况是直线穿过两个窗口边界。图中从P3到P4的直线属于前一种情况,应全部裁剪掉;从P7到P8的直线属于后一种情况,应保留P7到P8的线段,其余部分均裁剪掉。 图1直线相对干窗口边界的栽剪 直线裁剪算法应首先确定哪些直线全部保留或全部裁剪,剩下的即为部分裁剪的直线。对于部分裁剪的直线则首先要求出这些直线与窗口边界的交点,把从交点开始在边界外的部分裁剪掉。一个复杂的画面中可能包含有几千条直线,为了提高算法效率,加快裁剪速度,应当采用计算量较小的算法求直线与窗口边界的交点。

对word中的图片裁剪各种形状的方法

对word中的图片裁剪各种形状的方法 如何让word也能够处理图片,让图片变换出各种形状和变化呢?那么下面就由为您分享下对word中的图片做各种形状的裁剪变化的技巧,希望能帮助您,有需要的朋友可以来看看哦。 对word中的图片裁剪各种形状步骤步骤一:本例使用如图中这张图片。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图1步骤二:打开空白word,并选择:视图;;工具栏;;绘图。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图2步骤三:在word左下中方会出现绘图选项。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图3步骤四:找到一种自己想要的图形。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图4步骤五:在图示方框中拉动鼠标。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图5步骤六:大小至自己认为合适即可。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图6步骤七:完成图形,双击边缘。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图7步骤八:弹出“设置自选图形格式”窗口。选择:颜色。

对word中的图片裁剪各种形状步骤图8步骤九:填充效果。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图9步骤十:图片;;选择图片。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图10步骤十一:找到图片,插入。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图11步骤十二:确定。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图12步骤十三:可以看到,颜色处已有变化。确定。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图13步骤十四:效果如图。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图14步骤十五:拉动图框边缘小圆圈,大小调到自己喜欢。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图15步骤十六:自选图形;;标注,随便找一个。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图16步骤十七:同理,在框框中拉动鼠标,画出图形。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图17步骤十八:拖动图形到合适位置。并调整大小。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图18步骤十九:在图形中输入自己想要的文字。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图19步骤二十:最终效果。 对word中的图片裁剪各种形状步骤图20

计算机图形学(简单多边形裁剪算法)

简单多边形裁剪算法 摘要:多边形裁剪算法与线性裁剪算法具有更广泛的实用意义,因此它是目前 裁剪研究的主要课题。本文主要介绍了一种基于多边形顶点遍历的简单多边形裁剪算法,它有效降低了任意多边形裁剪复杂度。通过记录交点及其前驱、后继信息,生成结果多边形,该算法简化了交点的数据结构,节省了存储空间,降低了算法的时间复杂度,具有简单、易于编程实现、运行效率高的特点。 关键词:多边形裁剪;交点;前驱;后继;矢量数组 一、技术主题的基本原理 简单多边形裁剪算法综合考虑现有多边形裁剪算法的优缺点,它是一种基于多边形顶点遍历来实现简单多边形裁剪工作的。其主要的原理是遍历多边形并把多边形分解为边界的线段逐段进行裁剪,输出结果多边形。 二、发展研究现状 近年来,随着遥感绘图、CAD辅助设计、图象识别处理技术的发展,图形裁剪算法从最初在二维平面上线和图形的裁剪扩展到三维空间里体和场的裁剪,国内外相继提出不少行之有效的算法,但越来越复杂的图形和计算也对算法的速度和适用性提出了越来越高的要求。因此,不断简化算法的实现过程,完善细节处理,满足大量任意多边形的裁剪也就成了当今算法研究的焦点之一。 以往多边形裁剪算法不是要求剪裁多边形是矩形,就是必须判断多边形顶点的顺时针和逆时针性,即存在不实用或者是增加了多边形裁剪算法的难度。为了解决现在的问题,我们研究现在的新多边形算法,其中,裁剪多边形和被裁剪多边形都可以是一般多边形,且不需要规定多边形输入方向。它采用矢量数组结构,只需遍历剪裁多边形和被裁剪多边形顶点即完成多边形的裁剪,具有算法简单、运行效率高的特点。 三、新算法设计 1、算法的思想 本算法是为了尽量降低任意多边形裁剪算法复杂度而提出的,其主要思想是采用矢量数组结构来遍历裁剪多边形和被裁多边形顶点,记录裁剪多边形和被裁减多边形交点及其前驱、后继信息,并通过记录相邻交点的线段,然后通过射线法选择满足条件的线段,之后进行线段连接,输出对应的裁剪结果。算法数据结构简单,即没有用常用的数据结构,如线性链表结构、双向链表结构和树形结构,这样就节省了存储空间,增加算法的效率。 2、主要数据结构 多边形裁剪算法的核心是数据结构,它决定了算法的复杂度和计算效率。兼顾数据结构简单和节省存储空间的目的,简单多边形裁剪算法是基于矢量数组vector的数据结构进行裁剪的,多边形矢量数组的每个元素表示多边形顶点,且按顶点输入的顺序存储。裁剪多边形和被裁剪多边以下我们分别用S和C表示,

ps图片裁剪超级实用技巧

ps图片裁剪技巧 9分 出处:中国教程网时间:2013-03-22 人气:62737 您可能感兴趣的问题:小技巧选区 相关下载: Adobe Photoshop CS6 (PS)官方中文正式原版Adobe Photoshop CS5 (PS)官方中文正式原 版Adobe Photoshop CS4 (PS)官方中文正式原版Adobe Photoshop CS3 (PS)官方中文正式 原版Adobe Photoshop CS2 (PS)官方中文正式原版 核心提示:数码相机拍摄的照片需要通过裁剪得到良好的构图和合适的大小。裁剪工具可以简单地完成这些任务。本教程为大家介绍怎么用photoshop裁剪图片。 数码相机拍摄的照片需要通过裁剪得到良好的构图和合适的大小。裁剪工具可以简单地完成这些任务。不过有的朋友可能不知道,裁剪照片的方法有很多,不仅仅是裁剪工具的专利。 “裁剪工具”的基础用法 裁剪工具可以用来将图片裁大或者裁小,修正歪斜的照片。 1:我们首先学习裁剪工具的基础用法。使用图1所示的裁剪工具(标示1处),可以看到属性栏(标示2处)在默认情况下是没有输入任何数值的,我们可以在图中框选出一块区域,这块区域的周围会被变暗,以显示出裁来的区域。裁剪框的周围有8个控制点,利用它,我们可以把这个框拉宽,提高,缩小和放大。如果把鼠标靠近裁剪框的角部,可以发现,鼠标会变成一个带有拐角的双向箭头,此时我们可以把裁剪框旋转一个角度。 2:利用旋转裁剪框的方法,我们可以直接在裁剪的同时,将倾斜的图片纠正过来,如图1右下角所示。

3:如果想制作标准的冲洗照片文件,可以利用属性栏中的宽度、高度和分辨率选项来裁剪。比如想制作5寸照片,可以在宽度输入框中输入“5英寸”,在高度输入框中输入“3. 5英寸”(如果以厘米为单位的话,是12.7×8.9厘米),分辨率是指在同等面积中像素的多少,可以想象,相同的面积,像素越多,图像也就越精细。一般来说,分辨率达到300像素/英寸,图像效果就已经不错了。如图2所示:

计算机图形学裁剪算法

一、实验目标 1.了解Cohen-SutherLand线段裁剪算法、Liang-Barsky线段裁剪算法、SutherLand-Hodgeman多边形裁剪算法的基本思想; 2.掌握Cohen-SutherLand线段裁剪算法、Liang-Barsky线段裁剪算法、SutherLand-Hodgeman多边形裁剪算法的算法实现; 二、实验内容 本次实验主要是实现Cohen-SutherLand线段裁剪算法、Liang-Barsky线段裁剪算法、SutherLand-Hodgeman多边形裁剪算法。 Cohen-sutherland线段裁剪算法思想: 该算法也称为编码算法,首先对线段的两个端点按所在的区域进行分区编码,根据编码可以迅速地判明全部在窗口内的线段和全部在某边界外侧的线段。只有不属于这两种情况的线段,才需要求出线段与窗口边界的交点,求出交点后,舍去窗外部分。 对剩余部分,把它作为新的线段看待,又从头开始考虑。两遍循环之后,就能确定该线段是部分截留下来,还是全部舍弃。 Cohen-sutherland线段裁剪算法步骤: 1、分区编码 延长裁剪边框将二维平面分成九个区域,每个区域各用一个四位二进制代码标识。各区代码值如图中所示。 四位二进制代码的编码规则是: (1)第一位置1:区域在左边界外侧

(2)第二位置1:区域在右边界外侧 (3)第三位置1:区域在下边界外侧 (4)第四位置1:区域在上边界外侧 裁剪窗口内(包括边界上)的区域,四位二进制代码均为0。 设线段的两个端点为P1(x1,y1)和P2(x2,y2),根据上述规则,可以求出P1和P2所在区域的分区代码C1和C2。 2、判别 根据C1和C2的具体值,可以有三种情况: (1)C1=C2=0,表明两端点全在窗口内,因而整个线段也在窗内,应予保留。 (2)C1&C2≠0(两端点代码按位作逻辑乘不为0),即C1和C2至少有某一位同时为1,表明两端点必定处于某一边界的同一外侧,因而整个线段全在窗外,应予舍弃。 (3)不属于上面两种情况,均需要求交点。 3、求交点 假设算法按照:左、右、下、上边界的顺序进行求交处理,对每一个边界求完交点,并相关处理后,算法转向第2步,重新判断,如果需要接着进入下一边界的处理。 为了规范算法,令线段的端点P 1为外端点,如果不是这样,就需要P 1 和P 2 交换端点。 当条件(C1&0001≠0)成立时,表示端点P1位于窗口左边界外侧,按照求交公式,进行对左边界的求交运算。 依次类推,对位于右、下、上边界外侧的判别,应将条件式中的0001分别改为0010、0100、1000即可。 求出交点P后,用P1=P来舍去线段的窗外部分,并对P1重新编码得到C1,接下来算法转回第2步继续对其它边界进行判别。 Liang-Barsky线段裁剪算法思想: 我们知道,一条两端点为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)的线段可以用参数方程形式表示: x= x1+ u·(x2-x1)= x1+ u·Δx y= y1+ u·(y2-y1)= y1+ u·Δy0≤u≤1式中,Δx=x2-x1,Δy=y2-y1,参数u在0~1之间取值,P(x,y)代表了该线段上的一个点,其值由参数u确定,由公式可知,当u=0时,该点为P1(x1,y1),当u=1时,该点为P2(x2,y2)。如果点P(x,y)位于由坐标(xw min,

计算机图形学 二维裁剪算法Cohen_Sutherland的实现

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200×150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2 2、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 310 5、在视图类的构造函数中为rect赋值; CClipView::CClipView() { // TODO: add construction code here rect = 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_V ALID(pDoc); // TODO: add draw code for native data here pDC->Rectangle(&rect); } 7、在视图类(类CFillView中)添加成员函数int Encode(int 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 < LEFT) nCode = nCode | 0x01; if(x > RIGHT) nCode = nCode | 0x02; if(y > BOTTOM)

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