Cohen-Sutherland直线裁剪算法

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

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

class CTestView : public CView

{

…….

protected:

double Pointx[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;

unsigned int RC,RC0,RC1;

……..

}

2) //TestView.cpp

#define ROUND(a) int(a+0.5)

#define LEFT 1

#define RIGHT 2

#define BOTTOM 4

#define TOP 8

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;

}

void CTestView::OnDraw(CDC* pDC)

{

CTestDoc* pDoc = GetDocument();

ASSERT_V ALID(pDoc);

// TODO: add draw code for native data here

CRect Rect;

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

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(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(0,255,255));

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);

}

void CTestView::OnMENUClip()//裁剪菜单函数

{

Cohen();

Invalidate(FALSE);

}

unsigned int CTestView::EnCode(double LinePx,double LinePy)//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;

}