2023年直线段剪裁实验报告

《计算机图形学》实验报告《实验名称》直线段裁剪姓名学号专业班级天津大学计算机科学与技术学院一、实验目的纯熟掌握Coheｎ-Suｔｈerland直线裁剪算法，并编程实现二、实验内容(1)裁剪窗口为矩形窗口，且矩形边和坐标轴平行,长宽自己定。（2）待裁剪线段端点坐标自己定；裁剪线段涵盖完全可见、不完全可见、完全不可见类型。(3）规定显示待裁剪线段并用不同颜色标示出裁剪结果。实现方法:一般情况下，需要判断一条直线是所有可见，所有不可见，部分裁剪（一段裁剪),所有裁剪(两端裁剪)。通过把裁剪区域提成许多部分，然后给每一段被裁剪的线段的两端分派一位代码，通过少量if语句和一个cａse语句就可以判断出具体情况。伪代码如下：#ｄeｆiｎeＣLＩP_ＣODＥ_C 0ｘ0000#deｆiｎeCLIＰ_CＯDE＿N ０x0008＃dｅfineＣLIＰ_CＯDE＿Ｓﻩ0x000４#dｅｆｉneCLＩＰ＿ＣODＥ_Eﻩ0ｘ0002#defineCＬＩP＿CODE_W 0x0001#dｅｆiｎeCＬIP＿COＤＥ＿NEﻩ0x0０0a#deｆineＣLIP_CODE＿SＥﻩ0ｘ0０06#ｄefinｅCＬＩP_COＤE_NＷﻩ0ｘ00０9＃dｅfinｅCLIP_CODE_SW 0x000５实验环节:1）生成裁剪窗口,窗口由直线xl=2５0,xｒ=850，yb＝2５0,ｙt＝4502）绘制直线段３）编写Cohen-Suｔheｒlａnd直线裁剪算法,对直线段进行裁剪编码定义规则：第一位C１：若端点位于窗口之左侧,即X＜xl,则C1=1，否则Ｃ１＝0。第二位C2：若端点位于窗口之右侧,即Ｘ>xｒ,则C2＝1,否则C2=0。第三位C3:若端点位于窗口之下侧，即Y<ｙb，则C3=1,否则C3=0。第四位Ｃ4：若端点位于窗口之上侧，即Y>yｔ，则C4=1,否则C4＝0。裁剪环节：对所有直线的端点都建立了区域码之后，就可按区域码判断直线在窗口之内或窗口之外。这可分为如下几种情况:①若一直线的两个端点的区域码均为0０00则此直线在窗口边界之内，应子保存。②若一直线的两个端点的区域码的同一位同时为１，则此直线所有在窗口边界之外,应子裁剪。例如，若一直线的一个端点的区域码为1０01,另一个端点的区域码为0101,则此两端点的区域码的第一位均为1,说明此两端点均在窗口边界之左，因此，直线在窗口边界之外,应予裁剪。可用将直线两个端点的区域码进行与操作的方法，判断直线是否在窗口之外，若与操作的结果为0000则两端点的区域码任何位均不同时为1此直线不一定被裁剪。③以上两种情况之外的直线，有也许穿过窗口,也有也许不穿过窗口，下图中所示的两条直线都不符合情况②的规定,但一条直线(Ｐ１P2)穿过窗口,另一直线（Ｐ３P４)不穿过窗口。对这类直线可以进行如下解决:取窗口外的一个端点与窗口边界比较以拟定可排除直线的哪一部分，然后，把直线剩下的部分与其他边界比较，这样一直到直线所有被排除或拟定直线的哪一部分在窗口之内为止。可按“左、右、下、上”的顺序建立检查直线端点与窗口边界关系的算法。图③三、实验结果ﻩ画线效果一：画线效果二：其他效果用户可自行绘制四、实验分析和总结掌握了opeｎGL的基本用法，掌握了Cohen-Sutherｌand直线裁剪算法,并编程实现出来.五、源代码ｖoidCCｓLineＶieｗ:：Cohen()//Cｏhen-Sｕｔhｅrｌand算法{ BＯOLＣhange;ﻩdouｂｌeｘ,y; RC0=EｎCoｄe（Ｐoｉｎtx[0］,Poinｔy[0]）;ﻩＲＣ1=EｎＣode(Pointx[1],Pointy[1]); whiｌe（ＴRUE) {ﻩ ﻩ Chａnｇｅ=FＡLＳE； ﻩif(０＝=(RC０｜RC1))ﻩﻩ｛／/简取之ﻩ ﻩretuｒn; ﻩ｝ ｅlseiｆ(0!=(RC0&RＣ１)) {/／简弃之ﻩﻩ rｅtｕrn； ﻩ} elseﻩﻩ{ﻩﻩﻩif(0==RC０)//假如Ｐ0点在窗口内,互换Ｐ０和P1,保证p0点在窗口外 ﻩ {ﻩ ﻩ ／/互换点的坐标值 ﻩ doubｌeTPoiｎｔx,TＰoｉｎty;ﻩﻩﻩ TＰointx＝Poiｎtx[0];ＴPoiｎtｙ=Ｐoinｔｙ[０];ﻩ ﻩﻩPoｉｎtx[0］=Ｐｏintx[1］;Pointy[0]=Ｐointｙ［1];ﻩﻩﻩﻩPｏinｔｘ［1]=TPointx;Pｏintｙ[1］=TPoinｔy;ﻩﻩﻩ /／互换点的编码值 ﻩ unsignｅdinｔTRC; ﻩ TＲC＝RＣ0;ＲC0=RC1;RC1＝TRC; ﻩ }ﻩﻩﻩ/／按左、右、下、上的顺序裁剪 ﻩ iｆ(RＣ0&LEFＴ)//P0点位于窗口的左侧 {ﻩﻩﻩﻩｘ＝wxl；//求交点yﻩﻩ ﻩy=Pｏiｎｔy[0]+（Pointｙ[１］－Pointy[0］)*(x-Poｉｎtx［0])／(Poiｎtx[１]-Pointx[0]）；ﻩ ﻩ Ｐｏiｎtx[0］=x;Poｉｎtｙ［0]=y； ﻩ ﻩCｈanｇe=TRUE;ﻩ ﻩRC0＝EnCode(Pointｘ［0],Ｐointy[0］）;ＲＣ１=EnCode(Pointx[１],Ｐointy[1]）; }ﻩﻩ ﻩｉf（RC０&RIGＨT)／/Ｐ0点位于窗口的右侧ﻩﻩ {ﻩﻩ x=ｗxr;//求交点yﻩ ﻩ y=Ｐointy［0]+(Poinｔy[１］－Pointy[0]）*（x-Pointx［０])/(Ｐointx［1]-Pointx[0]）;ﻩﻩ Ｐoｉｎｔｘ[0]＝x;Poinｔy[０]=y;ﻩ ﻩ Chaｎge=TRＵE; ﻩRC0＝EnCode(Pｏintx[０],Pｏinｔy[0］);RC１=EnCodｅ(Poiｎtｘ[1］，Pointy[1]）; ﻩ}ﻩﻩ ﻩﻩ if(RC0＆BＯTTＯM)//Ｐ0点位于窗口的下侧ﻩﻩﻩ{ﻩﻩ ﻩy＝wyb;//求交点x ﻩ ｘ=Poinｔｘ[0]+(Ｐoｉｎｔｘ[１］-Pointx[0])*(ｙ－Pointｙ[0])/(Poiｎty[1]-Poｉnｔｙ[0]）; ﻩ Pointx[0]＝x;Ｐoinｔy［０]=y; ﻩ ﻩChａnge=TＲUE;ﻩﻩﻩ RC0=EnCodｅ(Ｐointx[0],Pｏinty[０］)；RC1=EnCode(Poｉntｘ［1],Pointy[1］);ﻩﻩ } ﻩﻩﻩ ｉf(RC0＆ＴＯＰ）／/P0点位于窗口的上侧ﻩﻩ { ﻩ ﻩy＝wyt;//求交点xﻩ x=Pointｘ[０］＋(Pｏiｎtx[1］-Poｉntx[０]）*(ｙ-Pｏinty[0])/(Poiｎty[1]-Poｉnty[０]);ﻩ Ｐｏintx［0］＝ｘ;Pointｙ[０］=ｙ;ﻩﻩ ﻩChanｇe=TRUE; ﻩﻩ RＣ０=ＥnＣode(Pointx[0]，Poｉnｔy[０］);RC1＝EnCoｄe(Ｐoinｔx[１],Ｐointy［1]); ﻩ }ﻩ if(FALSE==Chａngｅ) ﻩ { ﻩ ﻩreturｎ;ﻩﻩﻩ} } }}voｉdCCｓＬineVieｗ：:OnDｒaｗ(CDC*ｐDＣ）｛ CRectＲecｔ; GetClieｎtRecｔ(&Rect);//获得客户区的大小ﻩCBitmaｐ Bitmaｐ,*pBitmap; Bitmap.LoａｄBitmap(ＩＤB_BＩＴMAP１); CDC MemＤC; ＭemDC.CreaｔｅCompaｔｉbleDC（ＧeｔDC（)); pBitmａp=ＭemDC.ＳelectＯbｊecｔ(＆Bitmａp）; MｅｍDＣ.BiｔBlt（０,0，Rect.Wｉdth（),Rect.Hｅiｇht(）,&Pictｕｒe,0,0,SＲCＣOＰY)； ﻩMｅmDＣ．TeｘｔＯut((wｘl+ｗxｒ）/2,ｗｙb－20,＂窗口")；//窗口标题 ／／绘制窗口和直线 ＣPenPen３,*ｐＯｌｄPen３;//定义3个像素宽度的画笔 Ｐeｎ３.CrｅaｔePen(PS_SＯLID,2,RＧB(０,0，０))；ﻩpOｌｄPen3=MemDC．SelecｔObｊeｃt（＆Peｎ３); ＭｅmDC.MoｖｅＴｏ（wｘl,wyｔ）；ＭemＤＣ．LｉｎeTo(wxｒ,ｗyｔ);ﻩMemDC．LiｎeTo(ｗxr,wｙb);MeｍＤＣ.LｉneTo(wxl,ｗyb)； MｅmＤC.LineTo(wｘｌ,ｗyt);MemＤC.SelｅctObject（pＯldPeｎ3); Pｅn3．ＤeleteOｂject(); ＣＰenPen1,＊pOｌdPen1;//定义1个像素宽度的画笔ﻩPen1.CreateＰen(ＰS＿SOLID，2,ＲGB(２55,０,0)）；ﻩpＯldPｅn1=MemDC.SelectObｊect(&Pen1);ﻩ if(m_ｉ>=1) {ﻩ MｅmDC.MoveTo(ROＵND(Pointｘ[０]),ＲOUNＤ（Pointy[０]））; ﻩMｅmDC.LｉneTｏ(ROUND（Ｐoｉｎtx［1]),ROUND（Poinｔｙ[1]）); ﻩ ｝ MemDC.SｅｌectＯbjecｔ(ｐOldPen1); Ｐｅｎ1.DｅｌeteObｊect();ﻩ CDＣ＊dc=GetDC(); dc->ＢitBｌｔ(０,０，Rｅｃt.Width(）,Ｒecｔ.Heｉｇht(),＆MｅｍDＣ,0,0，ＳRCCＯPＹ)；ﻩMｅmDC.ＳelecｔObjecｔ(pBｉtmap);}voidCCｓLｉnｅＶiew：:Oｎdrawliｎe(）//屏幕画线函数{ﻩﻩif(ＦALＳE==m_Attａtch）ﻩ{ ﻩPicture.CrｅａｔeＣｏmｐatiblｅDC(GetＤC(）);ﻩﻩCBitmap *Bitmａｐ，*pBitmaｐ；ﻩ Bｉtmaｐ=newCBｉtｍaｐ； Bitmap-＞LoadBitmａp(ＩDB_BＩTMＡＰ１)； ﻩｐBitmａｐ＝Picture.ＳelｅctOｂjeｃｔ(Bitmａp);ﻩ m_Ａｔｔatcｈ=ＴRUE;ﻩ} m_Drａw＝TRＵＥ;ﻩm_i＝０; Invaｌidate(ＦＡLSE）;ﻩAfｘGetMainWnd()->SetWindowText("Cohen-Sｕtherlａnd直线裁剪算法＂);／/显示标题ﻩMeｓsageBoｘ("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＂,"提醒＂,ＭB_OKCANCEL)； }voidＣＣsLiｎeView：：OnＭouｓeMove(UIＮTnFlags，ＣＰoiｎｔpoint)//鼠标移动函数{ //TODO:Adｄyourmesｓａgehanｄleｒcodehｅrｅand/orcaｌｌdefａｕｌｔﻩiｆ(ＴRUE==m＿Ｄrａｗ) ｛ ﻩｉf(ｍ＿i<2) {ﻩﻩﻩＰoinｔx[m_i］=poinｔ.ｘ;Pｏiｎｔｙ[ｍ_i］=point．ｙ; ﻩﻩＩｎｖaｌiｄate