线段裁剪代码MATLAB.docx
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线段裁剪代码MATLAB
四、线段裁剪
%Sutherland_Test.m文件，主文件函数
clearall;
clc;
MainMenu（）;
%check_callback.m文件，查看图形函数
functioncheck_callback（）
%查看原始线段图形回调函数
%lines矩阵共四列，每一列的含义如下：
%端点Ax坐标端点Ay坐标端点Bx坐标端点By坐标
%
lines=getappdata（0,'lines'）;
ifisempty（lines）
errordlg（'当前尚未生成线段，无法显示！
'）;
return;
end
figure（）;
holdon;
fori=1:
length（lines（:
1））
plot（lines（i,[1,3]）,lines（i,[2,4]））;
end
holdoff;
end
%Cohen_Sutherland.m文件，编码裁剪算法
functionLines=Cohen_Sutherland（line,Rectangle）
%编码裁剪算法
%line为线段端点矩阵,共四列，其数据含义如下：
%端点Ax坐标端点Ay坐标端点Bx坐标端点By坐标
%Rectangle为窗口边界值，共四个元素，其含义分别为Xwl,Xwr,Ywb,Ywt。
%
%首先检测参数是否合法
[rowcolumn]=size（line）;
ifcolumn<4||length（Rectangle）<4
Lines=[];
fprintf（'参数不合法不合法'）;
return;
end
%
%程序中主要变量说明
%code为线段端点的编码矩阵，两行四列，第一行为点P1的编码，第二行为点P2的编码
%四列的含义为：
D0,D1,D2,D3
%
%依次处理line的各个线段
k=0;
Lines=[];
fori=1:
length（line（:
1））
%取出第i条线段
P1=line（i,[1,2]）;
P2=line（i,[3,4]）;
%计算斜率
PP=P1-P2;
ifPP
（1）==0
k=inf;
else
k=PP
（2）/PP
（1）;
end
finished=false;
while（~finished）
%对点P1和P2进行编码
code=[
P1
（1）（1）,P1
（1）>Rectangle
（2）,P1
（2）（2）>Rectangle（4）;
P2
（1）（1）,P2
（1）>Rectangle
（2）,P2
（2）（2）>Rectangle（4）;
];
%P1,P2,k,code
%进行简取或简弃的判断
test=code（1,:
）|code（2,:
）;
%判断是否简取
ifisempty（find（test>0,1））
Lines=[Lines;[P1,P2]];
finished=true;
end
%若当前线段处理完成，则退出
iffinished
break;
end
%判断是否简弃
test=code（1,:
）&code（2,:
）;
if~isempty（find（test>0,1））
finished=true;
end
iffinished
break;
end
%确保P1在窗口之外
ifisempty（find（code（1,:
）>0,1））
%交换P1,P2的坐标值和编码
PT=P1;P1=P2;P2=PT;
PT=code（1,:
）;code（1,:
）=code（2,:
）;code（2,:
）=PT;
end
%从低位开始找编码值为1的地方
D=find（code（1,:
）>0,1）;
ifD<=2
%此时P1位于窗口的左边或右边
ifk==0
%若是水平线，则y不变，x变为窗口的左边界或右边界
%且此时k不会等于inf，否则线段处于简弃状态。
P1
（1）=Rectangle（D）;
%P1
（2）=Rectangle（find（code（1,[3,4]）>0,1））;
else
%若线段是斜线,则计算y值，x值变为窗口的左边界或右边界
P1=[Rectangle（D）,P1
（2）+k*（Rectangle（D）-P1
（1））];
end
else
%此时P1位于窗口的上方或下方
ifk==inf
%若线段是竖直线,则x不变，y变为窗口的上边界或下边界
%且此时k不会等于0,否则线段将处于简弃状态。
P1
（2）=Rectangle（D）;
else
%若线段是斜线,则计算x值，y值变为窗口的上边界或下边界。
P1=[P1
（1）+（Rectangle（D）-P1
（2））/k,Rectangle（D）];
end
end
%对P1和P2重新编码，再次计算。
%P1,P2,k,code
%pause（10）;
%scanf（D,'%d'）;
%inputdlg（''）;
end
end
%对最终点进行取整运算
%Lines=round（Lines）;
end
%DrawOriginalGraph.m文件，绘制原始线段图形函数
functionDrawOriginalGraph（）
%绘制原始线段图形函数
%lines矩阵共四列，每一列的含义如下：
%端点Ax坐标端点Ay坐标端点Bx坐标端点By坐标
%
lines=getappdata（0,'lines'）;
ifisempty（lines）
errordlg（'当前尚未生成线段，无法显示！
'）;
return;
end
figure（'name','原始线段图形'）;
holdon;
fori=1:
length（lines（:
1））
plot（lines（i,[1,3]）,lines（i,[2,4]））;
end
holdoff;
end
%DrawSutherlandGraph.m文件，绘制编码裁剪算法裁剪后线段函数
functionDrawSutherlandGraph（OriginalLines,Rectangle,SutherlandedLines）
%绘制裁剪前后线段对比图
%OriginalLines是初始线段矩阵,Rectangle是裁剪窗口参数，SutherlandedLines是裁剪后的线段矩阵
%OriginalLines与SutherlandedLines分别有四列，每一列的参数定义相同，如下所示：
%端点Ax坐标端点Ay坐标端点Bx坐标端点By坐标
%Rectangle共四个元素，每个元素的定义分别为Xwl,Xwr,Ywb,Ywt。
figure（'name','线段原始图形与裁剪后的对比图'）;
%在第一个小图里绘制原始线段图形以及裁剪窗口
subplot（2,1,1）;
holdon;
%绘制原始线段
fori=1:
length（OriginalLines（:
1））
plot（OriginalLines（i,[1,3]）,OriginalLines（i,[2,4]））;
end
%绘制裁剪窗口
R=Rectangle;
RLines=[
R
（1）,R（3）,R
（2）,R（3）;
R
（2）,R（3）,R
（2）,R（4）;
R
（2）,R（4）,R
（1）,R（4）;
R
（1）,R（4）,R
（1）,R（3）;
];
fori=1:
length（RLines（:
1））
plot（RLines（i,[1,3]）,RLines（i,[2,4]）,'-r'）;
end
holdoff;
%在第二个小图里绘制裁剪后的图形及裁剪窗口
subplot（2,1,2）;
holdon;
fori=1:
length（SutherlandedLines（:
1））
plot（SutherlandedLines（i,[1,3]）,SutherlandedLines（i,[2,4]））;
end
%绘制裁剪窗口
fori=1:
length（RLines（:
1））
plot（RLines（i,[1,3]）,RLines（i,[2,4]）,'-r'）;
end
holdoff;
end
%generate_callback.m文件，
functiongenerate_callback（）
%生成线段回调函数
%
prompt={'输入线段条数','线段端点x坐标最大值','线段端点y坐标最大值'};%设置提示字符串
title='生成线段';%设置标题
numline=1;%指定输入数据行数
defdata={'20','100','100'};%指定数据的默认值
Resize='on';%设置对话框大小为可调节的
answer=inputdlg（prompt,title,numline,defdata,Resize）;
%若用户点击“取消”键，则直接退出
ifisempty（answer）
return;
end
%将输入对话框的输入值转化为浮点数
data=str2num（char（answer））;
lines=GenerateLines（round（data
（1））,data
（2）,data（3））;
setappdata（0,'lines',lines）;
answer=questdlg（'是否查看已生成的线段','提问对话框','是','否','是'）;
%answer,strcmp（answer,'是'）
ifstrcmp（answer,'是'）
%绘制原始线段图形
DrawOriginalGraph（）;
end
end
%GenereateLines.m文件，随机生成线段函数
functionLines=GenerateLines（count,MaxX,MaxY）
%随机生成count条线段，以矩阵Lines返回。
%MaxX是线段端点x坐标的最大值，MaxY是线段端点y坐标最大值
%Lines矩阵共四列，每一列的含义如下：
%端点Ax坐标端点Ay坐标端点Bx坐标端点By坐标
%
%line=rand（count,4）;
line（:
[1,3]）=rand（count,2）*MaxX;
line（:
[2,4]）=rand（count,2）*MaxY;
Lines=line;
end
%MainMenu.m文件，这界面函数
functionMainMenu（）
%程序主菜单界面
%
leftbase=0;
bottombase=-50;
%初始化线段矩阵lines
setappdata（0,'lines',[]）;
figure（）;
uicontrol（'Style','pushbutton','string','生成线段','position',[200+leftbase350+bottombase10050],...
'callback','generate_callback'）;
uicontrol（'Style','pushbutton','string','裁剪','position',[200+leftbase280+bottombase10050],...
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