实验三7图形裁剪算法的具体实现.docx

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实验三7图形裁剪算法的具体实现

计算机图形学课程实验报告

信息与计算科学

（三）

上机实验3：

裁剪算法

班级：

姓名：

学号：

上机实验（3）的题目和要求

一、实验目的

掌握图形裁剪算法的基本思想，并能上机编程实现相应的算法。

二、实验要求（Direction）

1．每个学生单独完成。

2．开发语言规定为C语言。

3．请在自己的实验报告上写明姓名、学号、班级。

4．每次交的实验报告内容包括：

试验目的和意义、题目、程序制作步骤、主程序（包括源代码注释）。

三、实验题目

实验题1：

上机编一程序实现直线的中点裁剪算法。

具体要求如下说明：

1该程序能实现窗口屏幕上任意一条直线的裁剪；

2直线段要求可以随机输入；

#defineLEFT1

#defineRIGHT2

#defineBOTTOM4

#defineTOP8

#defineXL150

#defineXR350

#defineYB200

#defineYT300

#include

#include

#include

encode（x,y,code）

floatx,y;

int*code;

{

intc=0;

if（x

elseif（x>XR）c=c|RIGHT;

if（y

elseif（y>YT）c=c|TOP;

*code=c;

return*code;

}

voidM_lieCLip（floatx1,floaty1,floatx2,floaty2,float*x,float*y）

{

intcode1,code2,code;

floatt=1,xx,yy;

encode（x1,y1,&code1）;

encode（x2,y2,&code2）;

if（code1==0）{*x=x1;*y=y1;return;}

while（code1&code2==0）

{

L1:

xx=（x1+x2）/2;

yy=（y1+y2）/2;

encode（x,y,&code）;

if（abs（（x2-xx）*（x2-xx）+（y2-yy）*（y2-yy））

{*x=xx;*y=yy;return;}

if（code&code1!

=0）{x2=xx;y2=yy;}

else{x1=xx;y1=yy;}

}

}

voidmain（）

{

floatx1,y1,x2,y2,xx,yy,xxx,yyy,t;

intgdriver=DETECT,gmode;

initgraph（&gdriver,&gmode,""）;

setcolor（4）;

line（XL,YT,XR,YT）;line（XL,YB,XR,YB）;

line（XL,YT,XL,YB）;line（XR,YT,XR,YB）;

printf（"pleaseinputx1,x2,y1,y2:

"）;

scanf（"%d%d%d%d",&x1,&x2,&y1,&y2）;

setcolor（7）;

line（x1,y1,x2,y2）;

xx=0;yy=0;xxx=0;yyy=0;

M_lieCLip（x1,y1,x2,y2,&xx,&yy）;

M_lieCLip（x2,y2,xx,yy,&xxx,&yyy）;

setcolor（11）;

line（xx,yy,xxx,yyy）;

getch（）;

closegraph（）;

}

运行结果图：

裁剪之前裁剪之后

实验题2：

实现Sutherland－Hodgeman多边形裁剪算法。

对矩形窗口中一多边形进行裁剪。

运行结果图：

/*Sutherland-Hodgman算法*/

#defineLENsizeof（structnode）

#include"math.h"

#include"stdio.h"

#include"graphics.h"

structnode

{

intdx,dy;

structnode*next;

};

structnode*h,*q,*r;

structnode*creat（）

{

intp[8][2]={100,120,160,50,180,100,200,80,240,160,210,220,170,160,140,190};

inti;

setcolor（10）;

for（i=0;i<7;i++）line（p[i][0],p[i][1],p[i+1][0],p[i+1][1]）;

line（p[0][0],p[0][1],p[7][0],p[7][1]）;

rectangle（120,200,230,70）;

h=NULL;

for（i=0;i<8;i++）

{

q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p[i][0];

q->dy=p[i][1];

if（h==NULL）

h=q;

elser->next=q;

r=q;

}

r->next=NULL;

return（h）;

}

intx;

structnode*builx（h,x）

structnode*h;

{

ints[2],j[2];

structnode*hh,*p,*q;

intmax,min;

p=h;hh=NULL;

s[0]=p->dx;s[1]=p->dy;

p=p->next;

while（p!

=NULL）

{

j[0]=x;

j[1]=s[1]+（p->dy-s[1]）*（x-s[0]）/（p->dx-s[0]）;

max=s[0];min=p->dx;

if（s[0]dx）

{

max=p->dx;

min=s[0];

}

if（（j[0]>=min）&&（j[0]<=max））

{

q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

else

r->next=q;

r=q;

}

if（p->dx>=x）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

s[0]=p->dx;s[1]=p->dy;

p=p->next;

}

p=h;

j[0]=x;j[1]=s[1]+（p->dy-s[1]）*（x-s[0]）/（p->dx-s[0]）;

max=s[0];min=p->dx;

if（s[0]dx）{max=p->dx;min=s[0];}

if（（j[0]>=min）&&（j[0]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];q->dy=j[1];

if（hh==NULL）hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dx>=x）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

r->next=NULL;

return（hh）;

}

structnode*builxx（h,x）

structnode*h;

intx;

{ints[2],j[2];

structnode*hh,*p,*q;

intmax,min;

p=h;

hh=NULL;

s[0]=p->dx;

s[1]=p->dy;

p=p->next;

while（p!

=NULL）

{

j[0]=x;

j[1]=s[1]+（p->dy-s[1]）*（x-s[0]）/（p->dx-s[0]+0.1）;

max=s[0];

min=p->dx;

if（s[0]dx）{max=p->dx;

min=s[0];

}

if（（j[0]>=min）&&（j[0]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];

q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dx<=x）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;

q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

s[0]=p->dx;

s[1]=p->dy;

p=p->next;

}

p=h;

j[0]=x;

j[1]=s[1]+（p->dy-s[1]）*（x-s[0]）/（p->dx-s[0]+0.1）;

max=s[0];

min=p->dx;

if（s[0]dx）{max=p->dx;

min=s[0];

}

if（（j[0]>=min）&&（j[0]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];

q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dx<=x）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;

q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

r->next=NULL;

return（hh）;

}

structnode*buily（h,y）

structnode*h;

inty;

{ints[2],j[2];

structnode*hh,*p,*q;

intmax,min;

p=h;

hh=NULL;

s[0]=p->dx;

s[1]=p->dy;

p=p->next;

while（p!

=NULL）

{

j[1]=y;

j[0]=s[0]+（p->dx-s[0]）*（y-s[1]）/（p->dy-s[1]+0.1）;

max=s[1];

min=p->dy;

if（s[1]dy）{max=p->dy;

min=s[1];

}

if（（j[1]>=min）&&（j[1]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];

q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dy>=y）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;

q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

s[0]=p->dx;

s[1]=p->dy;

p=p->next;

}

p=h;

j[1]=y;

j[0]=s[0]+（p->dx-s[0]）*（y-s[1]）/（p->dy-s[1]+0.1）;

max=s[1];

min=p->dy;

if（s[1]dy）{max=p->dy;

min=s[1];

}

if（（j[1]>=min）&&（j[1]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];

q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dy>=y）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;

q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

r->next=NULL;

return（hh）;

}

structnode*builyy（h,y）

structnode*h;

inty;

{ints[2],j[2];

structnode*hh,*p,*q;

intmax,min;

p=h;

hh=NULL;

s[0]=p->dx;

s[1]=p->dy;

p=p->next;

while（p!

=NULL）

{

j[1]=y;

j[0]=s[0]+（p->dx-s[0]）*（y-s[1]）/（p->dy-s[1]+0.1）;

max=s[1];

min=p->dy;

if（s[1]dy）{max=p->dy;

min=s[1];

}

if（（j[1]>=min）&&（j[1]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];

q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dy<=y）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;

q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

s[0]=p->dx;

s[1]=p->dy;

p=p->next;

}

p=h;

j[1]=y;

j[0]=s[0]+（p->dx-s[0]）*（y-s[1]）/（p->dy-s[1]+0.1）;

max=s[1];

min=p->dy;

if（s[1]dy）{max=p->dy;

min=s[1];

}

if（（j[1]>=min）&&（j[1]<=max））

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=j[0];

q->dy=j[1];

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

if（p->dy<=y）

{q=（structnode*）malloc（LEN）;

q->dx=p->dx;

q->dy=p->dy;

if（hh==NULL）

hh=q;

elser->next=q;

r=q;

}

r->next=NULL;

return（hh）;

}

voidInitialize（void）

{

intgdriver=DETECT,gmode;

initgraph（&gdriver,&gmode,""）;

setbkcolor（BLACK）;

}

main（）

{intmax,min;

structnode*head,*r,*q;

inti;

ints[2];

Initialize（）;

head=creat（）;

q=head;

while（q->next!

=NULL）

{putpixel（q->dx,q->dy,14）;

q=q->next;

}

putpixel（q->dx,q->dy,14）;

q=builx（head,120）;

head=q;

while（q->next!

=NULL）

{putpixel（q->dx,q->dy,15）;

q=q->next;

}

putpixel（q->dx,q->dy,15）;

q=buily（head,70）;

head=q;

while（q->next!

=NULL）

{putpixel（q->dx,q->dy,2）;

q=q->next;

}

putpixel（q->dx,q->dy,2）;

q=builxx（head,230）;

head=q;

while（q->next!

=NULL）

{putpixel（q->dx,q->dy,1）;

q=q->next;

}

putpixel（q->dx,q->dy,1）;

q=builyy（head,200）;

head=q;

s[0]=q->dx;

s[1]=q->dy;

q=q->next;

setcolor（6）;

while（q!

=NULL）

{line（s[0],s[1],q->dx,q->dy）;

s[0]=q->dx;

s[1]=q->dy;

q=q->next;

}

q=head;

line（s[0],s[1],q->dx,q->dy）;

getch（）;

}