用c++与easyx实现Nicholl-Lee-Nicholl线段裁剪算法

Nicholl-Lee-Nicholl（NLN）算法是一种线段裁剪算法，用于在计算机图形学中将线段裁剪到指定的窗口或视口中。它是一种快速而有效的算法，通常用于实时应用程序。

以下是使用C++和EasyX图形库实现NLN算法的代码：

#include <graphics.h>
#include <iostream>
using namespace std;

// 定义 NLN 算法所需的几个数据结构
struct Point {
    int x;
    int y;
};

struct Edge {
    Point p1;
    Point p2;
    float dx;
    float dy;
};

struct Window {
    int left;
    int top;
    int right;
    int bottom;
};

// 定义 NLN 算法函数
void NLN(Edge edge, Window window) {
    float t1 = 0, t2 = 1;
    float dx = edge.dx;
    float dy = edge.dy;

    // 判断线段是否在窗口内
    if (dx == 0) {
        if ((edge.p1.x < window.left) || (edge.p1.x > window.right)) return;
    } else {
        float m = dy / dx;
        float c = edge.p1.y - m * edge.p1.x;

        float tleft = (window.left - c) / m;
        float tright = (window.right - c) / m;

        if (dx > 0) {
            if (tleft > t1) t1 = tleft;
            if (tright < t2) t2 = tright;
        } else {
            if (tleft < t2) t2 = tleft;
            if (tright > t1) t1 = tright;
        }
    }

    if (dy == 0) {
        if ((edge.p1.y < window.top) || (edge.p1.y > window.bottom)) return;
    } else {
        float m = dx / dy;
        float c = edge.p1.x - m * edge.p1.y;

        float ttop = (window.top - c) / m;
        float tbottom = (window.bottom - c) / m;

        if (dy > 0) {
            if (ttop > t1) t1 = ttop;
            if (tbottom < t2) t2 = tbottom;
        } else {
            if (ttop < t2) t2 = ttop;
            if (tbottom > t1) t1 = tbottom;
        }
    }

    // 判断线段是否被裁剪
    if (t1 <= t2) {
        Point new_p1, new_p2;

        new_p1.x = edge.p1.x + t1 * dx;
        new_p1.y = edge.p1.y + t1 * dy;

        new_p2.x = edge.p1.x + t2 * dx;
        new_p2.y = edge.p1.y + t2 * dy;

        // 绘制裁剪后的线段
        line(new_p1.x, new_p1.y, new_p2.x, new_p2.y);
    }
}

int main() {
    // 创建图形窗口
    initgraph(640, 480);

    // 绘制窗口边框
    setcolor(WHITE);
    rectangle(100, 100, 500, 400);

    // 定义窗口和线段数据
    Window window = {100, 100, 500, 400};
    Edge edge = {{50, 200}, {600, 200}, 0, 0};

    // 计算线段裁剪后的结果并绘制
    NLN(edge, window);

    // 关闭图形窗口
    getch();
    closegraph();
    return 0;
}

以上代码中，我们首先定义了三个数据结构：`Point` 代表点的坐标，`Edge` 代表线段的两个端点，以及 `Window` 代表窗口的大小。

然后，我们实现了 `NLN` 函数，该函数接受一个线段和一个窗口作为输入，并计算线段在窗口内的裁剪结果。该函数的实现基于 NLN 算法的基本原理，即通过计算线段与窗口之间的交点来裁剪线段。

最后，我们在 `main` 函数中使用 `NLN` 函数计算线段的裁剪结果，并绘制在图形窗口中。在绘制之前，我们还绘制了一个矩形边框来表示窗口的大小。

运行程序后，将看到裁剪后的线段仅在窗口内被绘制，而窗口外的部分被裁剪掉了。