直线裁剪算法研究(Cohen-Sutherland算法和Liang-Barsky算法).doc
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2022-05-07
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直线裁剪算法研究
摘要：直线裁剪是计算机图形学中的一个重要技术，在对常见的直经线裁剪的算法
分析的基础上，针对算法和算法进行了分析研究。并
对两种算法了计算直线与窗口边界的交点时，进行了有效有比较。
关键词：裁剪；算法；；－；
引言
直线是图形系统中使用最多的一个基本元素。所以对于直线段的裁剪算法是被研究
最深入的一类算法，目前在矩形窗口的直线裁剪算法中，出现了许多有效的算法。其中
比 较 著 名的有： CohenSutherland 算 法 、 中 点 分 割 算 法 、 Liangrsky 算 法 、 Sobkow
PospisilYang算法，及NichollLeeNcholl算法等。
直线裁剪的基本原理
图1所示的为直线与窗口边界之间可能出现的几种关系。可以通过检查直线的两个端
点是否在窗口之内确定如何对此直线裁剪。如果一直线的两个端点均在窗口边界之内
（如图1中P5到P6的直线），则此直线应保留。如果一条直线的一个端点在窗口外（如
P9）另一个点在窗口内（如P10），则应从直线与边界的交点（P9）处裁剪掉边界之外的
线段。如果直线的两个端点均在边界外，则可分为两种情况：一种情况是该直线全部在
窗口之外；另一种情况是直线穿过两个窗口边界。图中从P3到P4的直线属于前一种情况，
应全部裁剪掉；从P7到P8的直线属于后一种情况，应保留P7到P8的线段，其余部分均裁
剪掉。
图 1 直线相对干窗口边界的栽剪
直线裁剪算法应首先确定哪些直线全部保留或全部裁剪，剩下的即为部分裁剪的直线。
对于部分裁剪的直线则首先要求出这些直线与窗口边界的交点，把从交点开始在边界外
的部分裁剪掉。一个复杂的画面中可能包含有几千条直线，为了提高算法效率，加快裁
剪速度，应当采用计算量较小的算法求直线与窗口边界的交点。
－ 直线裁剪算法
Cohen-Sutherland算法的大意是：对于每条线段P1P2，分为3种情况处理。
若P1P2完全在窗口内，则显示该线段P1P2，简称“取”之。
若P1P2明显在窗口外，则丢弃该线段，简称“弃”之。
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