計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課件 第6章 二維裁剪.ppt

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1、第6章裁剪6.1直線段的裁減算法6.2多邊形裁剪6.3字符裁剪8/27/20211華東交大信息學(xué)院軟件教研室6.1直線段的裁減算法線段裁剪在線段裁剪算法中,需要檢查線段相對于窗口的位置關(guān)系:整個(gè)位于窗口內(nèi)的線段(應(yīng)保留)整個(gè)位于窗口外的線段(應(yīng)舍棄)部分位于窗口內(nèi)而其余部分位于窗口外的線段(須計(jì)算出該線段與窗口邊界的交點(diǎn)作為線段的分段點(diǎn),保留位于窗口內(nèi)的那部分,舍棄其余部分線段)二維裁剪及裁剪處理工作：窗口內(nèi)外的判斷；計(jì)算圖形元素與窗口邊界的交點(diǎn)；判斷圖形元素在窗口內(nèi)外的原則：8/27/20212華東交大信息學(xué)

2、院軟件教研室兩端點(diǎn)均不在窗口內(nèi)，但又不處于窗口邊界同一側(cè)位置，這時(shí)要根據(jù)線段與窗口邊界線的交點(diǎn)來判斷。若線段與窗口邊界線交點(diǎn)中有兩個(gè)交點(diǎn)處于窗口上，則此交點(diǎn)間線段位于窗口內(nèi)，予以保留，其余部分應(yīng)舍棄；若線段與窗口邊界線的所有交點(diǎn)均在窗口之外，則整個(gè)線段全舍棄。一般線段兩端點(diǎn)相對于窗口的位置有下面幾種情況：兩端點(diǎn)均在窗口外同一側(cè)位置，整個(gè)線段舍棄；兩端點(diǎn)均在窗口內(nèi)，整個(gè)線段全部保留；兩端點(diǎn)線段中，一點(diǎn)在窗口內(nèi)，另一點(diǎn)在窗口外，保留窗口內(nèi)的點(diǎn)到交點(diǎn)這部分線段，舍棄窗口外的點(diǎn)到交點(diǎn)這部分線段；8/27/20213華東

3、交大信息學(xué)院軟件教研室6.1.1線段裁剪算法（編碼裁剪法）：有以上幾種情況的討論可以得知，有些線段被窗口邊界切割后會產(chǎn)生一條以上的窗口外的線段，但窗口內(nèi)的線段卻只有一條。這種算法分為兩步：先確定該線段是否整個(gè)位于窗口內(nèi)或窗口外，若是則全部保留或全部舍棄；否則該線段必被某一邊界線分成兩部分，再對每一部分進(jìn)行第一步。首先延長窗口各邊界線，將窗口及其周圍共劃分九個(gè)區(qū)域，中央就是所要剪裁的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域各用一個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)組成的代碼來表示。8/27/20214華東交大信息學(xué)院軟件教研室其中四位代碼中每位代碼（位的順序由

4、右向左排序）的意義如下：第一位，點(diǎn)在窗口左邊界線之左為1，否則為0;第二位，點(diǎn)在窗口右邊界線之右為1，否則為0；第三位，點(diǎn)在窗口底邊界線之下為1，否則為0；第四位，點(diǎn)在窗口頂邊界線之上為1，否則為0。當(dāng)線段的一端點(diǎn)位于某一區(qū)域時(shí)，便將該區(qū)域的代碼賦予端點(diǎn)，然后根據(jù)線段端點(diǎn)代碼就能方便地判斷出線段相對于窗口的位置關(guān)系，并決定對該線段如何進(jìn)行裁剪。8/27/20215華東交大信息學(xué)院軟件教研室6.1.2編碼裁剪法的具體步驟：當(dāng)線段兩端點(diǎn)的四位代碼全由0組成時(shí)，則表示兩端點(diǎn)均在窗口內(nèi)，要全部保留線段。當(dāng)線段的四位代碼

5、的邏輯乘不等于0時(shí)，則表示兩個(gè)端點(diǎn)的代碼中有一相同位，同時(shí)為1；若線段兩個(gè)端點(diǎn)在窗口邊界線外的同側(cè)位置，則整個(gè)線段在窗口外，應(yīng)全部舍棄。如果線段不能通過上述兩種測試判斷為保留或舍棄，則必須求出線段與窗口邊界線的交點(diǎn)，即分割線段，舍棄在窗口外同側(cè)的部分線段，對留下的線段重復(fù)進(jìn)行上述對留下的線段重復(fù)進(jìn)行上述兩種情況的判斷，直到留下的線段符合上述兩種情況之一為止。演示8/27/20216華東交大信息學(xué)院軟件教研室8/27/20217華東交大信息學(xué)院軟件教研室6.1.3矢量裁減算法在該算法中，同樣用四條窗口邊框直線把平

6、面分割成九個(gè)區(qū)域，為了敘述算法過程方便起見，我們把這九個(gè)區(qū)域分別標(biāo)上號碼，如圖所示。8/27/20218華東交大信息學(xué)院軟件教研室我們以圖的線段AB為例來說明，該裁剪算法的步驟如下：①排斥性測試。若線段滿足下述的四個(gè)條件之一，即：max(x1,x2)≤xL；min(x1,x2)≥xr；max(y1,y2)≤yb;min(yl,y2)≥yt;則線段必定完全位于窗口之外，無輸出線段，過程就此結(jié)束。否則，到②。8/27/20219華東交大信息學(xué)院軟件教研室②包含性測試。若線段滿足xL≤x1≤xr，且yb≤y1≤yt，

7、則線段的始點(diǎn)(A)引在0區(qū)(窗口)內(nèi)，那么窗口內(nèi)可見線段的新始點(diǎn)坐標(biāo)即為：xs=x1ys=y1然后退出。否則，到③。8/27/202110華東交大信息學(xué)院軟件教研室若x1yt，則線段與窗口無交點(diǎn)，無輸出線段，過程就此結(jié)束。若

8、(x1,y1)在3區(qū)．且ys