2023年直線段剪裁實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告《實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)》直線段裁剪姓名學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)班級(jí)天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募兪煺莆誄oheｎ-Suｔｈerland直線裁剪算法，并編程實(shí)現(xiàn)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)裁剪窗口為矩形窗口，且矩形邊和坐標(biāo)軸平行,長(zhǎng)寬自己定。（2）待裁剪線段端點(diǎn)坐標(biāo)自己定；裁剪線段涵蓋完全可見(jiàn)、不完全可見(jiàn)、完全不可見(jiàn)類(lèi)型。(3）規(guī)定顯示待裁剪線段并用不同顏色標(biāo)示出裁剪結(jié)果。實(shí)現(xiàn)方法:一般情況下，需要判斷一條直線是所有可見(jiàn)，所有不可見(jiàn)，部分裁剪（一段裁剪),所有裁剪(兩端裁剪)。通過(guò)把裁剪區(qū)域提成許多部分，然后給每一段被裁剪的線段的兩端分派一位代碼，通過(guò)少量if語(yǔ)句和一個(gè)cａse語(yǔ)句就可以判斷出具體情況。偽代碼如下：#ｄeｆiｎeＣLＩP_ＣODＥ_(tái)C 0ｘ0000#deｆiｎeCLIＰ_CＯDE＿N ０x0008＃dｅfineＣLIＰ_CＯDE＿Ｓ?0x000４#dｅｆｉneCLＩＰ＿ＣODＥ_(tái)E?0ｘ0002#defineCＬＩP＿CODE_W 0x0001#dｅｆiｎeCＬIP＿COＤＥ＿NE?0x0０0a#deｆineＣLIP_CODE＿SＥ?0ｘ0０06#ｄefinｅCＬＩP_COＤE_NＷ?0ｘ00０9＃dｅfinｅCLIP_CODE_SW 0x000５實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié):1）生成裁剪窗口,窗口由直線xl=2５0,xｒ=850，yb＝2５0,ｙt＝4502）繪制直線段３）編寫(xiě)Cohen-Suｔheｒlａnd直線裁剪算法,對(duì)直線段進(jìn)行裁剪編碼定義規(guī)則：第一位C１：若端點(diǎn)位于窗口之左側(cè),即X＜xl,則C1=1，否則Ｃ１＝0。第二位C2：若端點(diǎn)位于窗口之右側(cè),即Ｘ>xｒ,則C2＝1,否則C2=0。第三位C3:若端點(diǎn)位于窗口之下側(cè)，即Y<ｙb，則C3=1,否則C3=0。第四位Ｃ4：若端點(diǎn)位于窗口之上側(cè)，即Y>yｔ，則C4=1,否則C4＝0。裁剪環(huán)節(jié)：對(duì)所有直線的端點(diǎn)都建立了區(qū)域碼之后，就可按區(qū)域碼判斷直線在窗口之內(nèi)或窗口之外。這可分為如下幾種情況:①若一直線的兩個(gè)端點(diǎn)的區(qū)域碼均為0０00則此直線在窗口邊界之內(nèi)，應(yīng)子保存。②若一直線的兩個(gè)端點(diǎn)的區(qū)域碼的同一位同時(shí)為１，則此直線所有在窗口邊界之外,應(yīng)子裁剪。例如，若一直線的一個(gè)端點(diǎn)的區(qū)域碼為1０01,另一個(gè)端點(diǎn)的區(qū)域碼為0101,則此兩端點(diǎn)的區(qū)域碼的第一位均為1,說(shuō)明此兩端點(diǎn)均在窗口邊界之左，因此，直線在窗口邊界之外,應(yīng)予裁剪?？捎脤⒅本€兩個(gè)端點(diǎn)的區(qū)域碼進(jìn)行與操作的方法，判斷直線是否在窗口之外，若與操作的結(jié)果為0000則兩端點(diǎn)的區(qū)域碼任何位均不同時(shí)為1此直線不一定被裁剪。③以上兩種情況之外的直線，有也許穿過(guò)窗口,也有也許不穿過(guò)窗口，下圖中所示的兩條直線都不符合情況②的規(guī)定,但一條直線(Ｐ１P(pán)2)穿過(guò)窗口,另一直線（Ｐ３P４)不穿過(guò)窗口。對(duì)這類(lèi)直線可以進(jìn)行如下解決:取窗口外的一個(gè)端點(diǎn)與窗口邊界比較以擬定可排除直線的哪一部分，然后，把直線剩下的部分與其他邊界比較，這樣一直到直線所有被排除或擬定直線的哪一部分在窗口之內(nèi)為止?？砂础白蟆⒂?、下、上”的順序建立檢查直線端點(diǎn)與窗口邊界關(guān)系的算法。圖③三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果?畫(huà)線效果一：畫(huà)線效果二：其他效果用戶可自行繪制四、實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)掌握了opeｎGL的基本用法，掌握了Cohen-Sutherｌand直線裁剪算法,并編程實(shí)現(xiàn)出來(lái).五、源代碼ｖoidCCｓLineＶieｗ:：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))??｛／/簡(jiǎn)取之? ?retuｒn; ?｝ ｅlseiｆ(0!=(RC0&RＣ１)) {/／簡(jiǎn)棄之?? rｅtｕrn； ?} else??{???if(0==RC０)//假如Ｐ0點(diǎn)在窗口內(nèi),互換Ｐ０和P1,保證p0點(diǎn)在窗口外 ? {? ? ／/互換點(diǎn)的坐標(biāo)值 ? doubｌeTPoiｎｔx,TＰoｉｎty;??? TＰointx＝Poiｎtx[0];ＴPoiｎtｙ=Ｐoinｔｙ[０];? ??Poｉｎtx[0］=Ｐｏintx[1］;Pointy[0]=Ｐointｙ［1];????Pｏinｔｘ［1]=TPointx;Pｏintｙ[1］=TPoinｔy;??? /／互換點(diǎn)的編碼值 ? unsignｅdinｔTRC; ? TＲC＝RＣ0;ＲC0=RC1;RC1＝TRC; ? }???/／按左、右、下、上的順序裁剪 ? iｆ(RＣ0&LEFＴ)//P0點(diǎn)位于窗口的左側(cè) {????ｘ＝wxl；//求交點(diǎn)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點(diǎn)位于窗口的右側(cè)?? {?? x=ｗxr;//求交點(diǎn)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點(diǎn)位于窗口的下側(cè)???{?? ?y＝wyb;//求交點(diǎn)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點(diǎn)位于窗口的上側(cè)?? { ? ?y＝wyt;//求交點(diǎn)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;???} } }}voｉdCCｓＬineVieｗ：:OnDｒaｗ(CDC*ｐDＣ）｛ CRectＲecｔ; GetClieｎtRecｔ(&Rect);//獲得客戶區(qū)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")；//窗口標(biāo)題 ／／繪制窗口和直線 ＣPenPen３,*ｐＯｌｄPen３;//定義3個(gè)像素寬度的畫(huà)筆 Ｐeｎ３.CrｅaｔePen(PS_SＯLID,2,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;//定義1個(gè)像素寬度的畫(huà)筆?Pen1.CreateＰen(ＰS＿SOLID，2,ＲGB(２55,０,0)）；?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);}voidCCｓLｉnｅＶiew：:Oｎdrawliｎe(）//屏幕畫(huà)線函數(shù){??if(ＦALＳE==m_Attａt(yī)ch）?{ ?Picture.CrｅａｔeＣｏmｐatiblｅDC(GetＤC(）);??CBitmap *Bitmａｐ，*pBitmaｐ；? Bｉtmaｐ=newCBｉtｍaｐ； Bitmap-＞LoadBitmａp(ＩDB_BＩTMＡＰ１)； ?ｐB(yǎng)itmａｐ＝Picture.ＳelｅctOｂjeｃｔ(Bitmａp);? m_Ａｔｔatcｈ=ＴRUE;?} m_Drａw＝TRＵＥ;?m_i＝０; Invaｌidate(ＦＡLSE）;?AfｘGetMainWnd()->SetWindowText("Cohen-Sｕtherlａnd直線裁剪算法＂);／/顯示標(biāo)題?MeｓsageBoｘ("請(qǐng)使用鼠標(biāo)在屏幕上繪制直線，然后點(diǎn)擊裁剪按鈕進(jìn)行裁剪＂,"提醒＂,ＭB_OKCANCEL)； }voidＣＣsLiｎeView：：OnＭouｓeMove(UIＮTnFlags，ＣＰoiｎｔpoint)//鼠標(biāo)移動(dòng)函數(shù){ //TODO:Adｄyourmesｓａgehanｄleｒcodehｅrｅand/orcaｌｌdefａｕｌｔ?iｆ(ＴRUE==m＿Ｄrａｗ) ｛ ?ｉf(ｍ＿i<2) {???Ｐoinｔx[m_i］=poinｔ.ｘ;Pｏiｎｔｙ[ｍ_i］=point．ｙ; ??Ｉｎｖaｌiｄate