使用分治策略的Sutherland-Hodgman裁剪算法
"这篇文档详细介绍了基于分治策略的Sutherland-Hodgman算法,这是一种用于多边形裁剪的经典算法。" Sutherland-Hodgman算法是一种在计算机图形学中广泛使用的多边形裁剪方法,它主要处理二维平面上的多边形,并根据给定的裁剪边界进行裁剪操作。该算法采用分治策略,将复杂问题分解为更小的子问题,逐个解决。在本算法中,多边形被沿着每个裁剪边界依次裁剪,直到最终得到完全位于裁剪区域内的多边形部分。 算法的核心步骤如下: 1. 定义数据结构:首先定义了`Vertex`结构体,用于存储顶点坐标(`x`和`y`)。接着,定义了表示边界的`Edge`结构体,它由两个`Vertex`构成,表示一条线段。`VertexArray`则用于存储多边形的顶点数组。 2. 主函数`SutherlandHodgmanClipVertexArray`:此函数接收输入多边形数组`InVertexArray`、输出多边形数组`OutVertexArray`、裁剪边界`edgeClipBoundary`、输入多边形的顶点数`Inlength`以及输出多边形的顶点数`Outlength`。函数遍历输入多边形的所有边,对每条边执行裁剪操作。 3. 裁剪判断:对于每条边SP,算法检查起点S和终点P是否在裁剪区域内。如果两者都在区域内,则直接将边添加到输出数组;如果S在内而P在外,计算交点并添加到输出数组;如果S在外而P在内,同样计算交点并添加;如果两者都在外,则无需操作。 4. `Inside`函数:这个辅助函数用于判断一个点是否在给定的裁剪边界内。根据边界的方向,检查点的Y坐标是否满足边界条件。如果边界是水平的,那么点的Y坐标需要在边界顶点的Y坐标之间;如果是垂直的,点的X坐标需要在边界顶点的X坐标之间;如果是斜的,需要通过比较点与边界之间的相对位置来确定。 5. `Intersect`函数:计算两条线段的交点。这个函数不在提供的代码中,但它是算法的关键部分,用于找出多边形边与裁剪边界之间的交点,通常通过线性代数的方法实现,如叉乘或向量公式。 Sutherland-Hodgman算法通过递归地将多边形裁剪成多个片段,直到所有片段都在裁剪区域内,从而有效地解决了多边形裁剪问题。这种算法效率高且易于实现,适用于多种图形处理场景。在实际应用中,为了提高性能,通常会配合硬件加速或优化数据结构。
typedef struct
{ float x; float y; }Vertex;
typedef Vertex Edge[2];
typedef Vertex VertexArray[MAX];
void SutherlandHodgmanClip(VertexArray InVertexArray, VertexArray
OutVertexArray, edge ClipBoundary, int &Inlength, int &Outlength) { Vertex s, p, ip;
int j;
Outlength = 0;
S = InVertexArray [InLength -1];
for (j = 0; j < Inlength; j++)
{
P = InVertexArray [j];
if(Inside (P, ClipBoundary))
{ if(Inside (S, ClipBoundary)) //SP在窗口内,情况1
Output(p, OutLength, OutVertex Array)
else{ //S在窗口外, 情况4
Intersect (S, P, ClipBoundary, &ip);
Output (ip, OutLength, OutVertexArray);
Output (P, OutLength, OutVertexArray);
}
}
else if (Inside (S, WindowsBoundary))
{ //S在窗口内,P在窗口外,情况3
Intersect (S, P, ClipBoundary, &ip);
Output (ip, OutLength, OutVertexArray);
} //情况2没有输出
S = P;
}
//判点在窗口内
bool Inside (Vertex &TestPt, Edge ClipBoundary)
{ if(ClipBoundary[1].x> ClipBoundary[0].x)//裁剪边为窗口下边
if(testpt.y>=ClipBoundary[0].y)
return TRUE;
else if(ClipBoundary[1].x< ClipBoundary[0].x) //裁剪边为窗口上边
if(testpt.y<= ClipBoundary[0].y)
return TRUE;
else if(ClipBoundary[1].y> ClipBoundary[0].y) //裁剪边为窗口右边
if(testpt.x<= ClipBoundary[0].x)
return TRUE;
else if(ClipBoundary[1].y< ClipBoundary[0].y) //裁剪边为窗口左边
if(testpt.x>= ClipBoundary[0].x)
return TRUE;
return FALSE;
}
//直线段SP和窗口边界求交,返回交点;
void Intersect (Vertex&S,Vertex &P,Edge ClipBoundary,Vertex& IntersectPt)
{
if(ClipBoundary[0].y== ClipBoundary[1].y)//水平裁剪边
{ IntersectPt.y = ClipBoundary[0].y;
IntersectPt.x = S.x+( ClipBoundary[0].y -s.y)*(p.x - s.x) / (p.y - s.y);
}
else //垂直裁剪边
{ Intersect.x = ClipBoundary[0].x;
Intersect.y = s.y + (ClipBoundary[0].x - s.x)*(p.y - s.y) / (p.x. - s.x);
}
剩余8页未读,继续阅读
- 粉丝: 825
- 资源: 435
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 李兴华Java基础教程:从入门到精通
- U盘与硬盘启动安装教程:从菜鸟到专家
- C++面试宝典:动态内存管理与继承解析
- C++ STL源码深度解析:专家级剖析与关键技术
- C/C++调用DOS命令实战指南
- 神经网络补偿的多传感器航迹融合技术
- GIS中的大地坐标系与椭球体解析
- 海思Hi3515 H.264编解码处理器用户手册
- Oracle基础练习题与解答
- 谷歌地球3D建筑筛选新流程详解
- CFO与CIO携手:数据管理与企业增值的战略
- Eclipse IDE基础教程:从入门到精通
- Shell脚本专家宝典:全面学习与资源指南
- Tomcat安装指南:附带JDK配置步骤
- NA3003A电子水准仪数据格式解析与转换研究
- 自动化专业英语词汇精华:必备术语集锦