计算机图形学编码裁剪算法

给定一窗口区域。 计算各区的特征码。 随机给定一条直线的两端上。 计算两端点对应的特征码。 如果两端点都在窗口内，直接显示。 如果有端点在窗口外，则判断它和哪个边框有交点。求出直线和对应边框线交点。在计算交点的特征码，重复前面的。 【计算机图形学编码裁剪算法】是用于处理二维图形显示的一种高效方法，尤其适用于窗口系统中的图形裁剪。它的核心思想是将窗口区域划分为九个由四位二进制数表示的子区域，并根据点的位置编码来判断线段是否完全在窗口内、完全在窗口外或者部分在窗口内。 **实验目的和意义** 计算机图形学编码裁剪算法的主要目的是确保只显示位于窗口内的图形部分，而忽略超出窗口边界的部分。这种方法在图形显示和视口变换中具有广泛的应用，能有效提升图形处理的效率。通过实验，可以理解和掌握裁剪算法的原理，从而快速处理窗口内的图形。 **实验原理** 实验基于一种编码系统，将平面分为九个区域，每个区域用一个四位的二进制数表示，如0000、0001等。线段的两个端点会被分配相应的编码。如果线段的两个端点编码都是0，表示线段完全在窗口内，可以直接显示。若两个端点编码逻辑与运算结果非0，说明线段完全在窗口外，应予以裁剪。否则，计算线段与窗口边框的交点，继续检查交点的编码，直至所有线段都被裁剪或接受。 **实验内容和算法步骤** 实验中，使用C语言编写程序，设定一个特定的窗口区域（例如50,50,200,100），然后随机生成5条直线并应用裁剪算法。具体步骤如下： 1. 计算窗口内每个区域的编码。 2. 对每条直线的两个端点计算编码。 3. 如果两个端点都在窗口内，直接绘制该线段。 4. 若有端点在窗口外，确定与哪个边框相交，计算交点并更新端点坐标。 5. 重新计算新端点的编码，重复上述过程，直至线段完全被裁剪或完全接受。 **程序代码示例** 给出的代码片段展示了如何实现这个裁剪算法。函数`encode`用于计算点的编码，`C_S_LINECLIP`则是裁剪线段的主函数。它通过比较线段端点的编码，判断与窗口边界的交点，并更新端点坐标。使用`setcolor`和`line`函数绘制裁剪后的线段。 在`main`函数中，程序初始化图形设备，调用裁剪函数处理随机生成的线段，并在屏幕上显示结果。 计算机图形学编码裁剪算法是一种实用的技术，通过简单的编码系统和几何运算，能够有效地裁剪和显示窗口内的二维图形，对于理解计算机图形学的基本操作和优化图形处理流程至关重要。