用C语言实现Liang-Barsky算法
时间: 2024-05-11 21:17:23 浏览: 7
下面是使用C语言实现Liang-Barsky算法的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#define LEFT 1
#define RIGHT 2
#define BOTTOM 4
#define TOP 8
int computeCode(float x, float y, float xmin, float ymin, float xmax, float ymax) {
int code = 0;
if (x < xmin) {
code |= LEFT;
} else if (x > xmax) {
code |= RIGHT;
}
if (y < ymin) {
code |= BOTTOM;
} else if (y > ymax) {
code |= TOP;
}
return code;
}
void liangBarsky(float x1, float y1, float x2, float y2, float xmin, float ymin, float xmax, float ymax) {
float dx = x2 - x1, dy = y2 - y1;
float p[4] = {-dx, dx, -dy, dy};
float q[4] = {x1 - xmin, xmax - x1, y1 - ymin, ymax - y1};
float u1 = 0, u2 = 1;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
if (p[i] == 0) {
if (q[i] < 0) {
printf("The line is outside the rectangle.\n");
return;
}
} else {
float u = q[i] / p[i];
if (p[i] < 0) {
u1 = u > u1 ? u : u1;
} else {
u2 = u < u2 ? u : u2;
}
}
}
if (u1 > u2) {
printf("The line is outside the rectangle.\n");
} else {
float x1Clip = x1 + u1 * dx;
float y1Clip = y1 + u1 * dy;
float x2Clip = x1 + u2 * dx;
float y2Clip = y1 + u2 * dy;
printf("The clipped line is from (%.2f, %.2f) to (%.2f, %.2f).\n", x1Clip, y1Clip, x2Clip, y2Clip);
}
}
int main() {
float x1, y1, x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax;
printf("Enter the endpoints of the line (x1, y1, x2, y2): ");
scanf("%f %f %f %f", &x1, &y1, &x2, &y2);
printf("Enter the coordinates of the rectangle (xmin, ymin, xmax, ymax): ");
scanf("%f %f %f %f", &xmin, &ymin, &xmax, &ymax);
int code1 = computeCode(x1, y1, xmin, ymin, xmax, ymax);
int code2 = computeCode(x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax);
if ((code1 & code2) != 0) {
printf("The line is outside the rectangle.\n");
} else if ((code1 | code2) == 0) {
printf("The line is inside the rectangle.\n");
printf("The clipped line is the same as the original line.\n");
} else {
liangBarsky(x1, y1, x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax);
}
return 0;
}
```
该程序首先定义了一些常量,包括用于计算区域码的左、右、下、上四个方向标识符。接着,`computeCode`函数用于计算给定点相对于矩形的区域码。该函数接受一个点的坐标和矩形的边界坐标,返回点的区域码。
`liangBarsky`函数实现了Liang-Barsky算法的主要逻辑。该函数接受两个点的坐标和矩形的边界坐标,输出剪裁后的线段。该函数首先计算出线段的增量和常量,然后使用Liang-Barsky算法计算线段的剪裁参数u1和u2,最后输出剪裁后的线段。
在`main`函数中,程序首先接受用户输入的线段和矩形坐标,并使用`computeCode`函数计算线段端点的区域码。如果线段的两个端点都在矩形内部,则直接输出原始线段。如果线段的两个端点都在矩形外部,则输出线段在矩形外部。如果线段的两个端点一个在矩形内部,一个在矩形外部,则使用`liangBarsky`函数进行剪裁。