计算机图形学实验报告材料三图形裁剪算法

1、实用文案标准文档实验题目：实验三图形裁剪算法1.实验目的：理解区域编码（Region Code , RC）设计Cohen-Sutherland 直线裁剪算法2.实验描述：设置裁剪窗口坐标为:编程实现Cohen-Sutherland 直线裁剪算法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：Cohen-Sutherland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）

2、所处的窗口区域位置，可以赋予一组 4位二进制区域码 C4C3C2C1100110001010000100000010010101000110编码定义规则：X<Wxl ,贝U C1=1 ,否贝U C1=0。X>Wxr,贝U C2=1 ,否贝U C2=0。Y<Wyb,则 C3=1 ,否则 C3=0。Y>Wyt,贝U C4=1 ,否贝U C4=0。第一位C1:若端点位于窗口之左侧，即 第二位C2:若端点位于窗口之右侧，即 第三位C3:若端点位于窗口之下侧，即 第四位C4:若端点位于窗口之上侧，即 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

3、或的结果为 0,即RC1=0且RC2=。，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&RC字0 （二者按位相与的结果不为 0,即RC1W0且RC2W0,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

4、（y=wyt）求解窗口 与直线的交点。实用文案4. 源程序：/1)TestView.hclass CTestView : public CView protected:double Pointx2,Pointy2;/用户绘制的直线int wxl,wxr,wyb,wyt;/ 左上与右下CDC Picture;/ 内存 ( 预存 )DC, 防止屏幕闪烁char m_i; / 第一个点还是第二个点BOOL m_Attatch;BOOL m_Draw;unsigned int RC,RC0,RC1;2) /TestView.cppCTestView:CTestView()/ 窗口位置坐标wxl=250

5、;wxr=850;wyb=250;wyt=450;m_Attatch=FALSE;m_i=0;m_Draw=FALSE;RC0=0;RC1=0;void CTestView:OnDraw(CDC* pDC)CTestDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ 装载位图CRect Rect;GetClientRect(&Rect);/ 获得客户区的大小CBitmap Bitmap,*pBitmap;Bitmap.LoadBitmap(IDB_BITMAP);CDC MemDC;MemDC.CreateCompatibleDC(GetDC(

6、);pBitmap=MemDC.SelectObject(&Bitmap);MemDC.BitBlt(0,0,Rect.Width(),Rect.Height(),&Picture,0,0,SRCCOPY);MemDC.TextOut(wxl+wxr)/2,wyb-20," 窗口 ");/ 窗口标题/ 绘制窗口和直线CPen Pen3,*pOldPen3;/ 定义 3 个像素宽度的画笔Pen3.CreatePen(PS_SOLID,3,RGB(0,0,0);pOldPen3=MemDC.SelectObject(&Pen3);MemDC.MoveTo

7、(wxl,wyt);MemDC.LineTo(wxr,wyt);MemDC.LineTo(wxr,wyb);MemDC.LineTo(wxl,wyb);MemDC.LineTo(wxl,wyt);MemDC.SelectObject(pOldPen3);Pen3.DeleteObject();CPen Pen1,*pOldPen1;/ 定义 1 个像素宽度的画笔Pen1.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255);pOldPen1=MemDC.SelectObject(&Pen1);if(m_i>=1) MemDC.MoveTo(ROUND(Pointx0

8、),ROUND(Pointy0);MemDC.LineTo(ROUND(Pointx1),ROUND(Pointy1);MemDC.SelectObject(pOldPen1);Pen1.DeleteObject();CDC *dc=GetDC();dc->BitBlt(0,0,Rect.Width(),Rect.Height(),&MemDC,0,0,SRCCOPY);MemDC.SelectObject(pBitmap);void CTestView:OnMENUClip()/ 裁剪菜单函数 Cohen();Invalidate(FALSE);端点编码函数unsigned i

9、nt CTestView:EnCode(double LinePx,double LinePy)/ 顺序左右下上RC=0;if(LinePx<wxl) RC=RC | LEFT;if(LinePx>wxr) RC=RC | RIGHT;if(LinePy<wyb) RC=RC | BOTTOM;if(LinePy>wyt) RC=RC | TOP; return RC; void CTestView:OnMENUDrawLine()/ 绘制直线菜单函数 / TODO: Add your command handler code hereif(FALSE=m_Attatc

10、h)Picture.CreateCompatibleDC(GetDC();CBitmap *Bitmap,*pBitmap;Bitmap=new CBitmap;Bitmap->LoadBitmap(IDB_BITMAP);pBitmap=Picture.SelectObject(Bitmap);m_Attatch=TRUE;m_Draw=TRUE;m_i=0;Invalidate(FALSE);AfxGetMainWnd()->SetWindowText(" 案例 10： Cohen-Sutherland 直线裁剪算法");/显示标题MessageBox(&q

11、uot; 请使用鼠标在屏幕上绘制直线，然后点击裁剪按钮进行裁剪"," 提示",MB_OKCANCEL); void CTestView:OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)/单击鼠标左键函数/ TODO: Add your message handler code here and/or call default if(TRUE=m_Draw) if(m_i<2) Pointxm_i=point.x;Pointym_i=point.y; m_i+; CView:OnLButtonDown(nFlags, point

12、); void CTestView:OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) /鼠标移动函数 / TODO: Add your message handler code here and/or call default if(TRUE=m_Draw)if(m_i<2)Pointxm_i=point.x;Pointym_i=point.y;Invalidate(FALSE);CView:OnMouseMove(nFlags, point);void CTestView:Cohen()/Cohen Sutherland 算法BOOL Change;doub

13、le x,y;RC0=EnCode(Pointx0,Pointy0);RC1=EnCode(Pointx1,Pointy1);while(TRUE)Change=FALSE;if(0 = (RC0|RC1)/ 简取之return;else if(0!=(RC0 & RC1)/ 简弃之 return;elseif(0=RC0)/ 如果P0点在窗口内，交换 P0和P1,保证p0点在窗口外 / 交换点的坐标值double TPointx,TPointy;TPointx=Pointx0;TPointy=Pointy0;Pointx0=Pointx1;Pointy0=Pointy1;Pointx

14、1=TPointx;Pointy1=TPointy;/ 交换点的编码值unsigned int TRC;TRC=RC0;RC0=RC1;RC1=TRC;/ 按左、右、下、上的顺序裁剪if(RC0 & LEFT )/P0 点位于窗口的左侧 x=wxl;/ 求交点 yy=Pointy0+(Pointy1-Pointy0)*(x-Pointx0)/(Pointx1-Pointx0);Pointx0=x;Pointy0=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx0,Pointy0);RC1=EnCode(Pointx1,Pointy1);if(RC0 & RIGHT

15、 )/P0 点位于窗口的右侧x=wxr;/ 求交点 yy=Pointy0+(Pointy1-Pointy0)*(x-Pointx0)/(Pointx1-Pointx0);Pointx0=x;Pointy0=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx0,Pointy0);RC1=EnCode(Pointx1,Pointy1);if(RC0 & BOTTOM )/P0 点位于窗口的下侧y=wyb;/ 求交点 xx=Pointx0+(Pointx1-Pointx0)*(y-Pointy0)/(Pointy1-Pointy0);Pointx0=x;Pointy0=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx0,Pointy0);RC1=EnCode(Pointx1,Pointy1);if(RC0 & TOP )/P0点位于窗口的上侧y=wyt;/ 求交点xx=Pointx0+(Pointx1-Pointx0)*(y-Pointy0)/(P