实现多边形裁剪:C语言版的Sutherland-Hodgman算法

5星 · 超过95%的资源 需积分: 9 16 下载量 102 浏览量 更新于2024-09-15 收藏 5KB TXT 举报
"多边形裁剪算法是计算机图形学中的一个重要概念,用于将多边形与特定区域(如屏幕窗口)进行交集计算,确保显示在屏幕上的内容符合裁剪区域。本代码示例展示了如何实现基于扫描线算法的多边形裁剪。" 在计算机图形学中,多边形裁剪算法是处理三维场景时必不可少的一部分,它有助于限制可视对象的显示范围。这里给出的代码示例是基于扫描线算法的一个简单实现,主要用于二维平面内的多边形裁剪。 首先,定义了一个结构体`struct node`来存储多边形顶点的信息,包括x坐标dx、y坐标dy以及指向下一个顶点的指针next。在`creat()`函数中,创建了一个闭合的多边形,并将其边界绘制到屏幕上。这个多边形由一系列顶点坐标p[i][0]和p[i][1]表示,通过line()函数连接它们形成一个多边形。 接下来的`builx(h,x)`函数是裁剪的核心部分,它接收一个多边形链表h和一个x坐标值x,目的是在x坐标为x的水平线上对多边形进行裁剪。函数首先初始化两个点s[0]和s[1],它们代表当前扫描线上的两个端点。然后遍历多边形的顶点,根据线性插值计算出与x轴相交的点,并插入到新的链表hh中。 在这个过程中,使用了线性插值公式来确定交点的y坐标: ```c j[1] = s[1] + (p->dy - s[1]) * (x - s[0]) / (p->dx - s[0]); ``` 这个公式计算了从点s到点p之间的斜率,然后找到这条斜率在x坐标为x时对应的y坐标值。 对于每个顶点p,根据它的x坐标与前一个顶点s的x坐标的关系,判断交点j是否在当前扫描线范围内。如果在范围内,就创建一个新的节点q并将其添加到hh链表中。同时,当遇到x坐标大于或等于x的顶点时,也会直接将其添加到结果链表中,因为这些点位于裁剪线之上,无需进行插值计算。 这个算法的基本思想是通过扫描每一行,找出多边形在该行的边界点,然后逐步构建出裁剪后的多边形。最终,`builx()`函数返回的hh链表包含了经过x坐标为x裁剪后的新多边形顶点序列。 这种扫描线裁剪算法适用于简单的二维多边形裁剪,但并不适用于更复杂的三维场景。在实际的三维图形渲染中,通常会使用更高效的算法,如Sutherland-Hodgman算法或者扫描线转换方法,来处理复杂的多边形裁剪问题。