计算机图形学裁剪伪代码

计算机图形学是信息技术领域的一个重要分支，主要研究如何在屏幕上生成和操纵图像。在这个领域中，裁剪是一项基本任务，用于限制可视区域，确保只显示感兴趣的部分。Cohen-Sutherland裁剪算法是一种广泛应用于二维图形处理中的线段裁剪算法，能够有效地处理线段与矩形边界之间的关系。 该算法的基本思想是将矩形窗口的四个边缘（左、右、上、下）编码为二进制值，并为线段的两个端点赋予相应的编码。然后通过一系列逻辑运算判断线段是否完全在窗口内、完全在窗口外或部分在窗口内。对于部分在窗口内的线段，算法会进行适当的修改，使线段的端点移动到窗口边界上。 以下是Cohen-Sutherland裁剪算法的伪代码细节： 1. 定义边界编码：LEFT_EDGE（0x1）、RIGHT_EDGE（0x2）、BOTTOM_EDGE（0x4）、TOP_EDGE（0x8）。这些编码组合可以表示线段端点相对于窗口的位置。 2. 定义布尔函数INSIDE、REJECT和ACCEPT，分别用于检查端点是否在窗口内、同时在窗口内外、不在窗口内外的任一侧。 3. 定义一个point2d结构体，包含x和y坐标，用于存储线段的端点坐标。 4. `encode`函数接收一个点和窗口的最小、最大坐标，根据点的位置计算并返回其边界编码。 5. `swapPts`和`swapCodes`函数用于交换两个点的坐标和它们的边界编码，这是在裁剪过程中调整线段端点顺序时使用的。 6. `clipLine`函数是核心裁剪过程，它接收窗口的最小和最大坐标以及线段的两个端点。计算线段两端点的边界编码，然后进入一个while循环，直到线段被接受或拒绝。 7. 在循环中，首先检查线段是否完全在窗口内或完全在窗口外，如果是，则结束循环。如果线段部分在窗口内，根据边界编码决定是否需要对线段进行修正。这涉及到计算斜率m（如果线段非水平），然后根据端点的编码确定需要移动哪个端点到窗口边界。 8. 对于每个边界，根据端点的编码，更新端点的x和y坐标，使其与窗口边界相交。这个过程保证了线段始终与窗口边界有一个交点。 9. 循环结束后，如果线段部分在窗口内，调用`line`函数绘制线段。 这个算法的优点在于其效率和准确性，可以在O(n)的时间复杂度内完成裁剪，其中n是线段与窗口边界的交点数。通过在VS平台下的MFC（Microsoft Foundation Classes）实现，可以方便地将这个算法集成到Windows应用程序中，用于图形用户界面的显示和交互。