Cohen-Sutherland算法是一种高效的计算机图形学裁剪算法,由两位美国计算机科学家Walter Cohen和Tom Sutherland于1974年提出。在【标题】"Cohen-Sutherland算法-计算机图形学ppt(徐光伟)"中,徐光伟教授讲解了该算法的核心原理和应用。算法的主要目的是通过一次或多次简单的测试,快速确定线段与视口边界的关系,减少不必要的线段求交计算,从而提升图形渲染和视口变换的性能。
算法的基本步骤如下:
1. 初始测试:首先检查线段的两个端点P1和P2是否都在视窗区域内。如果都在内部,则保留该线段;若都不在,则直接舍弃线段,无需进一步处理。
2. 边界交点判断:当端点都不在视窗内时,计算线段与视口边界之间的交点。然后,将线段分成两部分,分别检查这两部分是否与视口有交点。如果有交点,继续处理交点后的部分;如果没有,根据交点的位置决定保留哪一段。
通过这种方法,Cohen-Sutherland算法避免了对大部分与视口不相交的线段进行复杂的几何分析,显著减少了计算量。这种算法广泛应用于计算机图形学中的场景渲染、碰撞检测、图形管道优化等领域。
在学习计算机图形学课程时,徐光伟教授强调了图形系统的基本框架,包括硬件和软件技术、基本概念、方法与算法,以及二维和三维图形生成技术。教材推荐包括经典的《Computer Graphics》(Donald Hearn和M. Pauline Baker著),以及国内教材如孙家广的新版《计算机图形学》等,强调了编程能力、数据结构和算法的基础知识。
在课程中,还介绍了计算机图形学的发展历程,从早期的硬件设备如旋风I号的图形显示器,到图形生成方法的演变,如矢量法和描点法,以及图形与图像概念的区别。理解这些基础知识对于深入学习Cohen-Sutherland算法至关重要。
总结来说,Cohen-Sutherland算法是计算机图形学中一个实用且高效的技术,它结合了几何学原理和编程技巧,对于提高图形处理效率具有重要意义。学习过程中,不仅要掌握算法本身,还要理解其背后的理论基础和实际应用场景。