实验六二维裁剪Word文档下载推荐.docx

1、在这个矩形方位之外定义的图形，不能被显示出来。注意，当没有为应用程序指定裁剪窗口时，就使用默认的坐标：xWinMin-1.0, xWinMax1.0, yWinMin-1.0, yWinMax1.0。这样，默认的裁剪窗口是以坐标系原点为中心，边长为2的正方形区域。那么，这个范围内的图形，显示在显示器上生成窗口的哪个位置呢？这需要通过视区函数（ViewPort，有时也称视口）来指定：glViewport（xViewportMin, xViewportMax, viewportWidth, viewportHeight）;这里的所有参数用对应于显示窗口的整数屏幕坐标给出，参数xViewportMi

2、n和yViewportMin指定视区左下角的位置，视区的宽度和高度用参数viewportWidth和viewportHeight指定。也就是说，用gluOrtho2D指定显示范围的图形在用glViewport指定的窗口位置显示出来。注意，当没有在应用程序中用glViewport指定视区时，则默认的视区大小及位置与整个OpenGL显示窗口一样。显然，当gluOrtho2D和glViewport指定的矩形区域的宽高比不一样时，图形会发生形变。那么，已经在世界坐标系中定义的物体，计算机的显示系统怎样确定哪些部分显示，哪些部分不显示呢？这是通过相关的裁减算法计算出来的。二、裁减算法1、点的裁剪判断点

3、P=（x, y）是否在裁剪区域（ xWinMin, xWinMax, yWinMin, yWinMax ）内，只要判断是否满足条件如果满足，就表明在裁剪区域内，否则，就在裁剪区域之外。2、线段的裁减线段的裁减要判断线段与裁剪矩形边界的各种关系。经典的线段裁剪算法有Cohen-Sutherland 算法和梁友栋-Barskey 算法。Cohen-Sutherland 算法的代码如下：class wcPt2D public: GLfloat x, y;inline GLint round （const GLfloat a） return GLint （a + 0.5）; /* Define a f

4、our-bit code for each of the outside regions of a * rectangular clipping window. */const GLint winLeftBitCode = 0x1;const GLint winRightBitCode = 0x2;const GLint winBottomBitCode = 0x4;const GLint winTopBitCode = 0x8;/* A bit-mask region code is also assigned to each endpoint of an input * line segm

5、ent, according to its position relative to the four edges of * an input rectangular clip window. * * An endpoint with a region-code value of 0000 is inside the clipping * window, otherwise it is outside at least one clipping boundary. If * the or operation for the two endpoint codes produces a value

6、 of * false, the entire line defined by these two endpoints is saved * （accepted）. If the and operation between two endpoint codes is * true, the line is completely outside the clipping window, and it is * eliminated （rejected） from further processing.inline GLint inside （GLint code） return GLint （!

7、code）;inline GLint reject （GLint code1, GLint code2） return GLint （code1 & code2）;inline GLint accept （GLint code1, GLint code2） return GLint （!（code1 | code2）;GLubyte encode （wcPt2D pt, wcPt2D winMin, wcPt2D winMax） GLubyte code = 0x00; if （pt.x winMax.x） code = code | winRightBitCode; if （pt.y win

8、Max.y） code = code | winTopBitCode; return （code）;void swapPts （wcPt2D * p1, wcPt2D * p2） wcPt2D tmp; tmp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = tmp;void swapCodes （GLubyte * c1, GLubyte * c2） GLubyte tmp; tmp = *c1; *c1 = *c2; *c2 = tmp;void lineClipCohSuth （wcPt2D winMin, wcPt2D winMax, wcPt2D p1, wcPt2D p2） GLu

9、byte code1, code2; GLint done = false, plotLine = false; GLfloat m; while （!done） code1 = encode （p1, winMin, winMax）; code2 = encode （p2, winMin, winMax）; if （accept （code1, code2） done = true; plotLine = true; else if （reject （code1, code2） else /* Label the endpoint outside the display window as

10、p1. */ if （inside （code1） swapPts （&p1, &p2）; swapCodes （&code1, &code2）; /* Use slope m to find line-clipEdge intersection. */ if （p2.x != p1.x） m = （p2.y - p1.y） / （p2.x - p1.x）; if （code1 & winLeftBitCode） p1.y += （winMin.x - p1.x） * m; p1.x = winMin.x; winRightBitCode） p1.y += （winMax.x - p1.x）

11、* m; p1.x = winMax.x; winBottomBitCode） /* Need to update p1.x for nonvertical lines only. */ p1.x += （winMin.y - p1.y） / m; p1.y = winMin.y; winTopBitCode） p1.x += （winMax.y - p1.y） / m; p1.y = winMax.y; if （plotLine） lineBres （round （p1.x）, round （p1.y）, round （p2.x）, round （p2.y）;/lineBres直线生成算法前

12、面添加以下的OpenGL glut的框架，并加上键盘控制，注意在把前面的Bresenham直线生成算法加到最前面：void myDisplay（） wcPt2D winMin , winMax , p1 , p2; winMin.x=100; winMin.y=200;/定义裁剪窗口 winMax.x=400; winMax.y=400; p1.x=50; p1.y=50; /定义被裁剪的直线端点 p2.x=450; p2.y=450; glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）; glColor3f （1.0f, 0.0f, 0.0f）; glRectf（winMin.x ,w

13、inMin.y ,winMax.x,winMax.y）; /绘制红色裁剪矩形 glColor3f （1.0f, 1.0f, 1.0f）; if （flag） lineClipCohSuth （winMin, winMax,p1,p2）;/ 绘制裁剪线段 glBegin（GL_LINES）; glVertex2i（p1.x,p1.y）; glVertex2i（p2.x,p2.y）; glEnd（）; glFlush（）;void Init（） glClearColor（0.0, 0.0, 0.0, 0.0）; glMatrixMode （GL_PROJECTION）; gluOrtho2D （0

14、.0, 640.0, 0.0, 480.0）;void Reshape（int w, int h） glViewport（0, 0, （GLsizei） w, （GLsizei） h）; glMatrixMode（GL_PROJECTION）; glLoadIdentity（）; gluOrtho2D（0.0, （GLdouble） w, 0.0, （GLdouble） h）;void keyboard（unsigned char key, int x, int y） if （key=c | key=C） flag=true;rR） flag=false; glutPostRedisplay（

15、）;int main（int argc, char *argv） glutInit（&argc, argv）; glutInitDisplayMode（GLUT_RGB | GLUT_SINGLE）; glutInitWindowPosition（100, 100）; glutInitWindowSize（640, 480）; glutCreateWindow（Cohen-Sutherland直线裁减算法，C键裁减，R键复原）; Init（）; glutDisplayFunc（myDisplay）; glutReshapeFunc（Reshape）; glutKeyboardFunc（keyb

16、oard）; glutMainLoop（）; return 0;梁友栋-Barskey 算法的代码如下：class wcPt2D private: /* Default Constructor: initialize position as （0.0, 0.0）. */ wcPt2D （ ） x = y = 0.0; void setCoords （GLfloat xCoord, GLfloat yCoord） x = xCoord; y = yCoord; GLfloat getx （ ） const return x; GLfloat gety （ ） const return y;GLi

17、nt clipTest （GLfloat p, GLfloat q, GLfloat * u1, GLfloat * u2） GLfloat r; GLint returnValue = true; if （p *u2） returnValue = false; else if （r *u1） *u1 = r; if （p r = q / p; if （r returnValue = false; else if （r *u2 = r; /* Thus p = 0 and line is parallel to clipping boundary. */ if （q 0.0） /* Line

18、is outside clipping boundary. */ return （returnValue）;void lineClipLiangBarsk （wcPt2D winMin, wcPt2D winMax, wcPt2D p1, wcPt2D p2） GLfloat u1 = 0.0, u2 = 1.0, dx = p2.getx （ ） - p1.getx （ ）, dy; if （clipTest （-dx, p1.getx （ ） - winMin.getx （ ）, &u1, &u2） if （clipTest （dx, winMax.getx （ ） - p1.getx （

19、 ）, &u2） dy = p2.gety （ ） - p1.gety （ ）; if （clipTest （-dy, p1.gety （ ） - winMin.gety （ ）, & if （clipTest （dy, winMax.gety （ ） - p1.gety （ ）, & if （u2 p1.setCoords （p1.getx （ ） + u1 * dx, p1.gety （ ） + u1 * dy）; lineBres （round （p1.getx （ ）, round （p1.gety （ ）, round （p2.getx （ ）, round （p2.gety （ ）; 再加上前面的框架代码，把其中的调用lineClipCohSuth改为lineClipLiangBarsk，注意参数的赋值。三、上机练习完整实现Cohen-Sutherland和梁友栋-Barskey线段裁减算法，理解裁减的基本原理，并继续体会怎样用键盘来控制图形的显示。