【寒江雪】直线裁切算法

Cohen-Sutherland直线裁切算法 当一条直线横跨在平面内时，它的端点与裁切矩形的位置关系可以有9种情况。也就是说，矩形把平面分成了9个区域，端点可能分布在这九个区域中的一个 A B C D E F G H I E区域即为裁切矩形区域 我们给点的坐标编个码，根据其在E区域的上边，下边，左边，右边来编码。因此需要四个二进制位。C[t]C[b][C[r]C[l] 对每个坐标进行解码，解码代码如下： int CGraphicDlg::Encode(float x, float y, float XL, float XR, float YT, float YB) {     int c = 0;     if (x < XL)c |= LEFT;     if (x > XR)c |= RIGHT;     if (y > YT)c |= TOP;     if (y < YB)c |= BOTTOM;     return c; }   对于两个端点连成的线段。连个端点可能在E区域的同一侧，可能两个端点都在区域内，可能两个点横跨区域。 对于第一种情况，则舍弃这个线段 对于第二种情况，则直接画这条线 第三种情况，则需要另外判断 选取第三种情况来做详细说明   每一条直线段都优先考虑横坐标比较小的点。 对于图中几条曲线，当两个端点横跨在E区域之外时，可以求左边端点和E的左边界的交点，作为新的左端点，再解码，再与右端点的码值求与，会发现它们属于同一侧，舍弃之，其他没有横跨E又不同侧的情况都会经过求交点之后变为同侧，最后被舍弃   对于横跨E区域的曲线，先对左边端点进行求交解码，直到端点属于区域内侧。之后，再对又端点进行求交解码，直到端点属于区域内侧。这时只需要连线即可   对于右内到外的情况，则对不在E区域内的端点进行求交解码，直到其位于区域内。   完整代码如下，Cohen-Sutherland直线裁切算法是浮点数运算： int CGraphicDlg::Encode(float x, float y, float XL, float XR, float YT, float YB) {     int c = 0;     if (x < XL)c |= LEFT;     if (x > XR)c |= RIGHT;     if (y > YT)c |= TOP;     if (y < YB)c |= BOTTOM;     return c; } VOID CGraphicDlg::CS_LineClip(float x1, float y1, float x2, float y2, float XL, float XR, float YT, float YB, COLORREF lineColor, int step, int pointSize) {//直线段裁切     int code1, code2;     int code;     int x;     int y;     if (x1 > x2) {         swap(x1, x2);         swap(y1, y2);     }     code1 = Encode(x1, y1,XL,XR,YT,YB);     code2 = Encode(x2, y2, XL, XR, YT, YB);     while (code1 != 0 || code2 != 0) {         if ((code1&code2) != 0)return;         if (code1 != 0)code = code1;         else code = code2;         if (LEFT&code) {             x = XL;             y = y1 + (y2 - y1)*(XL - x1) / (x2 - x1);         }         else if (RIGHT&code) {             x = XR;             y = y1 + (y2 - y1)*(XR - x1) / (x2 - x1);         }         else if (TOP&code) {             y = YT;             x = x1 + (x2 - x1)*(YT-y1) / (y2 - y1);         }         else if (BOTTOM&code) {             y = YB;             x = x1 + (x2 - x1)*(YB - y1) / (y2 - y1);         }           if (code1 == code) {             x1 = x; y1 = y;             code1 = Encode(x1, y1, XL, XR, YT, YB);         }         else {             x2 = x; y2 = y;             code2 = Encode(x2, y2, XL, XR, YT, YB);         }     }     BresenhamInteger(x1,y1,x2,y2, lineColor, step, pointSize);     return VOID(); }     中点直线裁切算法，与Cohen-Sutherland直线裁切算法类似，也是求交点的过程。只是求交的过程用的是二分法，这样一来，只需要整数运算，就可以寻找到交点。 同样，线段分为三种情况。 前两种一舍弃，一保留。第三种要经过处理 处理的条件应该是这样的 对两个端点跟别解码得code1,code2 如果code1和code2求与不为0，该直线舍弃 否则，先处理左边端点。这时要用两个临时变量x,y存右边端点的坐标。 开始二分 二分条件如下： 1.    若中点坐标解码值与左边端点同侧，且与右边端点同侧，则舍弃该直线 2.    否则，若左边点坐标与中点坐标相同或者右边点坐标与中点坐标相同，则将左边点的坐标更新为x,y 3.    否则，若中点在E区域内，或者中点与x,y坐标的码值求与不为0，则更新x,y坐标为中点坐标 4.    否则，中点坐标在E区域外，且中点坐标码值与左边点的码值求与不为0，则更新左边点坐标为中点坐标 更新右边点的时候，只需要反过来看即可   对于条件2，需要特别说明，当中点坐标和左右某端点相等的时候，说明已经达到了极限。这时候要把待收缩的点更新到区域内（上边所说的左边点就是待更新的点，它永远在区域外） 完整代码如下：   int CGraphicDlg::Encode(int x, int y, int XL, int XR, int YT, int YB) {     int c = 0;     if (x < XL)         c |= LEFT;     if (x > XR)         c |= RIGHT;     if (y > YT)         c |= TOP;     if (y < YB)         c |= BOTTOM;     return c; }   VOID CGraphicDlg::MidLineClip(int x1, int y1, int x2, int y2, int XL, int XR, int YT, int YB, COLORREF lineColor, int step, int pointSize) {//中点裁切算法     int code1;     int code2;     int code;     int code_mid;     if (x1 > x2) {         swap(x1, x2);         swap(y1, y2);     }     code1 = Encode(x1, y1, XL, XR, YT, YB);     code2 = Encode(x2, y2, XL, XR, YT, YB);     int x_mid;     int y_mid;     int x;//"右"边点横坐标     int y;//"左"边点横坐标     if ((code1&code2) != 0)return;     //第一步先找x1 y1与边界的交点     if (code1 != 0) {         x = x2;         y = y2;         code = code2;         while (code1 != 0) {             x_mid = (x + x1) >> 1;             y_mid = (y + y1) >> 1;               code_mid = Encode(x_mid, y_mid, XL, XR, YT, YB);               if ((code&code_mid) != 0 &&(code1&code_mid) != 0) {//中点不在裁切矩形内且中点与两端点都同侧                 return;             }             else if ((x1 == x_mid&&y1 == y_mid) || (x == x_mid&&y == y_mid)) {//当求得的中点与x1 y1是同一点时，表明已经达到了极限该条件的优先级比以下两个高                 x1 = x;                 y1 = y;                 code1 = Encode(x1, y1, XL, XR, YT, YB);             }             else if (code_mid == 0|| (code_mid&code) != 0) {//中点在裁切矩形内 或者中点与点x,y同侧，则更新x,y为中点                 x = x_mid;                 y = y_mid;                 code = Encode(x, y, XL, XR, YT, YB);             }                         else if ((code_mid & code1) != 0) {//中点不在裁切矩形内且 中点与x1 y1同侧，更新x1 y1                 x1 = x_mid;                 y1 = y_mid;                 code1 = Encode(x1, y1, XL, XR, YT, YB);             }         }     }     if (code2 != 0) {         x = x1;         y = y1;         code = code1;         while (code2 != 0) {             x_mid = (x + x2) >> 1;             y_mid = (y + y2) >> 1;             code_mid = Encode(x_mid, y_mid, XL, XR, YT, YB);             if ((code_mid&code) != 0 &&(code_mid&code2) != 0) {                 return;             }             else if ((x2 == x_mid&&y2 == y_mid) || (x == x_mid&&y == y_mid)) {                 x2 = x;                 y2 = y;                 code2 = Encode(x2, y2, XL, XR, YT, YB);             }             else if (code_mid == 0 || (code_mid&code) != 0) {                 x = x_mid;                 y = y_mid;                 code= Encode(x, y, XL, XR, YT, YB);             }             else if ((code_mid&code2) != 0) {                 x2 = x_mid;                 y2 = y_mid;                 code2=Encode(x2, y2, XL, XR, YT, YB);             }         }     }       BresenhamInteger(x1, y1, x2, y2, lineColor, step, pointSize);     //第二步找x2 y2与边界的交点     return VOID(); }