基于XOR改进的Cohen-Sutherland算法在图形裁剪中的应用

本文主要探讨了基于XOR运算对Cohen-Sutherland算法的二次改进，作者刘文闯针对计算机图形学中的基本问题——图形裁剪进行了深入研究。Cohen-Sutherland算法是一种常用的线段裁剪方法，用于判断线段是否完全位于给定的矩形窗口内，通过编码策略简化了判断过程，减少了不必要的计算。 原始算法将线段和矩形区域划分为三种情况：线段完全在窗口外部、线段完全在窗口内部以及线段与窗口边界有交点。传统求交运算中，中点算法和梁友栋算法被广泛使用，然而，梁友栋算法的思路复杂且缺乏直观性。文章提出了一种新的方法，即异或运算，这种方法可以直接识别出与窗口有交点的线段边缘，进而利用中点算法或直接代入线段坐标到直线方程求得交点，从而准确地确定线段在窗口内的长度。 异或运算在此改进中的应用，简化了求交过程，降低了算法复杂度，并提高了裁剪效率。通过对比传统的编码方式，如图1所示的窗口区域码，使用异或运算可以在较短的时间内完成线段与窗口的定位判断，减少了计算成本。这种改进有助于减少用户对图形参数的输入负担，同时也有助于优化图形系统的性能。 这篇论文的核心贡献在于提供了一种更为直观和高效的线段裁剪算法，利用异或运算对Cohen-Sutherland算法进行了优化，这对于计算机图形学领域的实时渲染和图形处理具有实际意义。