CohenSutherland直线裁剪算法.doc
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CohenSutherland直线裁剪算法.doc
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实验三图形裁剪算法
1.实验目的:
理解区域编码(RegionCode,RC)
设计Cohen-Sutherland直线裁剪算法
编程实现Cohen-Sutherland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:
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)所处的窗口区域位置,可以赋予一组4位二进制区域码C4C3C2C1。
为了保证窗口内直线端点的编码为零,编码规则定义如下:
第一位:
若端点位于窗口之左侧,即x 第二位: 若端点位于窗口之右侧,即x>wxr,则C2=1,否则C2=0。 第三位: 若端点位于窗口之下侧,即y 第四位: 若端点位于窗口之上侧,即y>wyt,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零,即RC1|RC2=0(二者按位相或的结果为零,即RC1=0且RC2=0),说明直线两端点都在窗口内,应“简取”之。 2.若直线的两个端点的区域编码都不为零,即RC1&RC2≠0(二者按位相与的结果不为零,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”之。 3.若直线既不满足“简取”也不满足“简弃”的条件,直线必然与窗口相交,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”之。 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。 4.源程序: 1)//TestView.h classCTestView: publicCView { ……. protected: doublePointx[2],Pointy[2];//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; unsignedintRC,RC0,RC1; …….. } 2)//TestView.cpp #defineROUND(a)int(a+0.5) #defineLEFT1 #defineRIGHT2 #defineBOTTOM4 #defineTOP8 CTestView: : CTestView() { //窗口位置坐标 wxl=250;wxr=850;wyb=250;wyt=450; m_Attatch=FALSE; m_i=0; m_Draw=FALSE; RC0=0;RC1=0; } voidCTestView: : OnDraw(CDC*pDC) { CTestDoc*pDoc=GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); //TODO: adddrawcodefornativedatahere CRectRect; GetClientRect(&Rect);//获得客户区的大小 CBitmap 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); MemDC.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,3,RGB(0,0,0)); pOldPen3=MemDC.SelectObject(&Pen3); MemDC.MoveTo(wxl,wyt);MemDC.LineTo(wxr,wyt); MemDC.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 Pen1.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,255,255)); pOldPen1=MemDC.SelectObject(&Pen1); if(m_i>=1) { MemDC.MoveTo(ROUND(Pointx[0]),ROUND(Pointy[0])); MemDC.LineTo(ROUND(Pointx[1]),ROUND(Pointy[1])); } MemDC.SelectObject(pOldPen1); Pen1.DeleteObject(); CDC*dc=GetDC(); dc->BitBlt(0,0,Rect.Width(),Rect.Height(),&MemDC,0,0,SRCCOPY); MemDC.SelectObject(pBitmap); } voidCTestView: : OnMENUClip()//裁剪菜单函数 { Cohen(); Invalidate(FALSE); } unsignedintCTestView: : EnCode(doubleLinePx,doubleLinePy)//端点编码函数 {//顺序左右下上 RC=0; if(LinePx { RC=RC|LEFT; } if(LinePx>wxr) { RC=RC|RIGHT; } if(LinePy { RC=RC|BOTTOM; } if(LinePy>wyt) { RC=RC|TOP; } returnRC; } voidCTestView: : Cohen()//Cohen-Sutherland算法 { BOOLChange; doublex,y; RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]); RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]); while(TRUE) { Change=FALSE; if(0==(RC0|RC1)) {//简取之 return; } elseif(0! =(RC0&RC1)) {//简弃之 return; } else { if(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 doubleTPointx,TPointy; TPointx=Pointx[0];TPointy=Pointy[0]; Pointx[0]=Pointx[1];Pointy[0]=Pointy[1]; Pointx[1]=TPointx;Pointy[1]=TPointy; //交换点的编码值 unsignedintTRC; 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y y=Pointy[0]+(Pointy[1]-Pointy[0])*(x-Pointx[0])/(Pointx[1]-Pointx[0]); Pointx[0]=x;Pointy[0]=y; Change=TRUE; RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]); } if(RC0&RIGHT)//P0点位于窗口的右侧 { x=wxr;//求交点y y=Pointy[0]+(Pointy[1]-Pointy[0])*(x-Pointx[0])/(Pointx[1]-Pointx[0]); Pointx[0]=x;Pointy[0]=y; Change=TRUE; RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]); } if(RC0&BOTTOM)//P0点位于窗口的下侧 { y=wyb;//求交点x x=Pointx[0]+(Pointx[1]-Pointx[0])*(y-Pointy[0])/(Pointy[1]-Pointy[0]); Pointx[0]=x;Pointy[0]=y; Change=TRUE; RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]); } if(RC0&TOP)//P0点位于窗口的上侧 { y=wyt;//求交点x x=Pointx[0]+(Pointx[1]-Pointx[0])*(y-Pointy[0])/(Pointy[1]-Pointy[0]); Pointx[0]=x;Pointy[0]=y; Change=TRUE; RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]); } if(FALSE==Change) { return; } } } } voidCTestView: : OnMENUDrawLine()//绘制直线菜单函数 { //TODO: Addyourcommandhandlercodehere if(FALSE==m_Attatch) { Picture.CreateCompatibleDC(GetDC()); CBitmap *Bitmap,*pBitmap; Bitmap=newCBitmap; Bitmap->LoadBitmap(IDB_BITMAP1); pBitmap=Picture.SelectObject(Bitmap); m
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