Cohen-Sutherland直线裁剪算法在计算机图形实验中的实现与理解

本资源是一份关于计算机图形学实验的报告，由任课教师钱文华在2016年春季学期进行指导，主题是Cohen-Sutherland直线裁剪算法。实验于2016年11月3日在信息学院2204教室进行，主要目标是让学生熟悉并掌握Cohen-Sutherland算法，这是一种用于图形窗口中高效裁剪二维线段的方法。 Cohen-Sutherland算法的核心思想是通过判断线段与窗口边界的关系来决定是否需要进一步裁剪。它基于位操作和四个窗口边界条件（左、右、上、下）来决定线段是否可见。在这个实验中，学生可能需要编写程序代码来实现这一算法，例如`setPixel`函数用于绘制像素点，`init`函数设置了窗口的背景颜色和投影模式，以及`LineDDA`函数采用了双精度直接差分算法（Double Dilation Algorithm, DDA）来绘制线段。 `wcPt2D`类可能用于存储二维点的信息，并提供必要的转换方法。`round`函数可能是用来将浮点数四舍五入为整数，这对于窗口裁剪中的边界检查非常重要。代码中定义了四个窗口边界的常量，如`winLeftBitCode`、`winRightBitCode`等，它们分别对应窗口的左、右、下、上边界，用于构建裁剪决策逻辑。 实验流程可能包括以下步骤： 1. 初始化窗口和渲染环境。 2. 输入线段的起点和终点坐标。 3. 使用Cohen-Sutherland算法进行裁剪检查，根据边界条件更新线段状态。 4. 使用`LineDDA`函数绘制裁剪后的线段到窗口上，使用`setPixel`函数逐个像素点绘制。 5. 反馈结果，观察和理解裁剪效果。 通过这个实验，学生不仅能学习Cohen-Sutherland算法的具体实现，还能加深对窗口系统和图形渲染的理解。此外，编程实践有助于提高他们的编程技能和问题解决能力，尤其是在处理图形学中的复杂几何变换时。