直线段的裁剪

1、实验： 直线段的裁剪姓名：龙泽 学号：20211090068 指导教师：吴昊实验内容：采用Liang-Barsky算法对直线段进行裁剪。实验设计：本次实验采用的是Liang-Barsky算法，根据这个算法需先定义直线段的起点坐标x1,y1，终点坐标x2,y2，以及裁剪框(矩形)的左边界(wxl)，右边界(wxr)，上边界(wyt)，下边界(wyb)，如void Line_Clipping(float x1, float y1, float x2, float y2,float Wxl,float Wxr,float Wyt,float Wyb)，再结合鼠标mouse函数，实现点击鼠标左键显示矩

2、形框和待裁剪的直线段，点击鼠标右键进行裁剪并显示裁剪过后的直线段，最终显示出来。由于在Line_Clipping函数下用到了line函数，所以我在上面定义了个line函数来绘制直线段(绘制直线段所采用的算法为Bresenham算法)。程序代码：#include <windows.h>#include <GL/glut.h>/初始化OpenGL场景void myinit (void) glClearColor (1, 1,1, 0);/将背景置成白色 glMatrixMode(GL_PROJECTION); gluOrtho2D(0,500,0,500); /设置投影变换

3、，使用正交投影 void setPixel(int x, int y)/在指定位置x，y绘制点图元 glBegin (GL_POINTS); glVertex2i(x,y);/绘制点的坐标 glEnd ( );/ 绘制直线的方法void line (int x1,int y1,int x2,int y2)/输入线段的两个端点坐标和画线颜色 int x,y,dx,dy,s1,s2,p,temp,interchange,i; x=x1; y=y1;/设置象素坐标初值 dx=abs(x2-x1); dy=abs(y2-y1);/分别计算之间的差值 if(x2>x1) s1=1; else s1

4、=-1; if(y2>y1) s2=1; else s2=-1; /判断起点和终点的位置，以确定是该加一个单位还是该减一个单位 if(dy>dx)/y方向增长快，将总步数设为y2-y1，每一步的y值为:y=y+1 temp=dx; dx=dy; dy=temp; interchange=1; else interchange=0;/x方向增长快，将总步数设为x2-x1，每一步的x值为:x=x+1 p=2*dy-dx; /设置初始误差判别值 for(i=1;i<=dx;i+) setPixel(x,y);if(p>=0) if(interchange=0) y=y+s2;

5、 else x=x+1; p=p-2*dx; if(interchange=0) x=x+s1; else y=y+s2; p=p+2*dy; /Liang-Barsky算法int Clip_Top(float p,float q,float &umax,float &umin)float r=0.0; if(p<0.0)/线段从裁剪窗口外部延伸到内部，取最大值r并更新umax r=q/p; if (r>umin) return 0;/umin>umax的情况，弃之 else if (r>umax) umax=r; else if(p>0.0) /

6、线段从裁剪窗口内部延伸到外部,取最小值r并更新umin r=q/p; if (r<umax) return 0;/umin>umax的情况，弃之 else if(r<umin) umin=r; else /p=0时，线段平行于裁剪窗口 if(q<0.0) return 0; return 1;void Line_Clipping(float x1, float y1, float x2, float y2,float Wxl,float Wxr,float Wyt,float Wyb)/定义线段的坐标和矩形的四条边界 float dx=x2-x1,dy=y2-y1,um

7、ax=0.0,umin=1.0; /比拟左、右边界，获得最大的umax if (Clip_Top(-dx,x1-Wxl,umax,umin) /左边界 if (Clip_Top(dx,Wxr-x1, umax,umin)/右边界 /比拟下、上边界，获得最小的umin if (Clip_Top(-dy,y1-Wyb, umax,umin)/下边界 if (Clip_Top(dy,Wyt-y1, umax,umin)/上边界 line(int)(x1+umax*dx),(int)(y1+umax*dy),(int)(x1+umin*dx),(int)(y1+umin*dy);void displa

8、y(void)/需要点击鼠标显示，所以这里的display函数下为空/鼠标响应函数，控制当鼠标接收到不同的用户操作时将要执行的后续命令。void mouse(int button, int state, int x, int y) Float x1=70,y1=480,x2=480,y2=80, Wxl=100,Wxr=400,Wyt=400,Wyb=200;/给定直线和矩形的各项参数数值 switch (button) case GLUT_LEFT_BUTTON: if (state = GLUT_DOWN)/如果按下鼠标左键，那么显示矩形和待裁剪的直线段 glClear (GL_COLOR

9、_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);/去除缓存 glColor3f(0,0,0); /给定矩形线条的颜色 line(Wxl,Wyt,Wxr,Wyt); /定义矩形的上边界 line(Wxl,Wyb,Wxr,Wyb); /定义矩形的下边界 line(Wxr,Wyb,Wxr,Wyt); /定义矩形的右边界 line(Wxl,Wyb,Wxl,Wyt); /定义矩形的左边界 glColor3f(0,0,255); /给定直线的颜色 line (x1,y1,x2,y2); /给定直线的起点坐标和终点坐标 glFlush ();/绘图结束 break; case GLUT

10、_MIDDLE_BUTTON: case GLUT_RIGHT_BUTTON: if (state = GLUT_DOWN)/如果按下鼠标右键，那么显示裁剪过后的直线段 glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);/去除缓存 glColor3f(0,0,0); /给定剪裁后的矩形的颜色 line(Wxl,Wyt,Wxr,Wyt); line(Wxl,Wyb,Wxr,Wyb); line(Wxr,Wyb,Wxr,Wyt); line(Wxl,Wyb,Wxl,Wyt); /分别给定矩形的四条边的坐标 glColor3f(255,0,0);

11、 /给定剪裁后的直线的颜色 Line_Clipping(x1,y1,x2,y2,Wxl,Wxr,Wyt,Wyb); /调用上面的Line_Clipping函数进行裁剪 glFlush ();/绘图结束 default: break; int main(int argc, char* argv) glutInit(&argc, argv); /初始化glut glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); /初始化显示模式，采用单缓存，RGB彩色系统 glutInitWindowSize (500, 500); /初始化窗口大小 glutInitWindowPosition (100, 100); / 初始化窗口位置 glutCreateWindow ("直线的裁剪&