多边形裁剪Sutherland-Hodgman算法

多边形裁剪 Sutherland-Hodgman 算法 多边形裁剪 Sutherland-Hodgman 算法是一种常用的计算机图形学算法，用于裁剪多边形，使其位于指定的窗口内部。该算法由萨瑟兰德（I．E．Sutherland）和霍德曼（Hodgman）于 1974 年提出。 基本思想 Sutherland-Hodgman 算法的基本思想是将多边形裁剪到窗口的一条边上，然后将结果作为下一次裁剪的输入，依次裁剪到窗口的所有边上，从而获得最终的裁剪结果。 算法实现 Sutherland-Hodgman 算法的实现分为三个步骤： 1. 已知多边形顶点数组 `src`、顶点个数 `n`，定义新多边形顶点数组 `dest`。 2. 赋初值，使用变量 `flag` 来标识点是否在窗口内部（0 表示在内侧，1 表示在外侧）。 3. 对多边形的 `n` 条边进行处理，对当前点号的考虑为 0～n-1。对于每个点，检查其是否在窗口内部，如果是，则输出该点；否则，计算交点并输出。 算法特点 Sutherland-Hodgman 算法具有以下特点： * 一般性：可以裁剪任意凸多边形或凹多边形。 * 窗口不局限于矩形，可以是任意凸多边形。 * 算法可以处理具有多个边界的窗口。 实现细节 在实现 Sutherland-Hodgman 算法时，需要注意以下细节： * 点在有向线段那侧的判断可以使用向量叉积法。 * 对于每个点，需要检查其是否在窗口内部，如果是，则输出该点；否则，计算交点并输出。 * 对于每条边，需要检查其是否与窗口边界相交，如果是，则计算交点并输出。 代码实现 以下是 Sutherland-Hodgman 算法的代码实现： ```c static int _RtInSide(RtVector vector, RtPoint point) { return (vector.ep.x - vector.sp.x) * (point.y - vector.sp.y) - (vector.ep.y - vector.sp.y) * (point.x - vector.sp.x); } int rtPrunePSH(RtPoint* src, int num, RtPoint dest, int* total) { ... } ``` 结论 Sutherland-Hodgman 算法是多边形裁剪的一种常用算法，其具有一般性、窗口不局限于矩形等优点。该算法广泛应用于计算机图形学、计算机辅助设计、地理信息系统等领域。