直线裁剪算法研究(Cohen-Sutherland算法和Liang-Barsky算法).doc

直线裁剪算法研究 本文研究了计算机图形学中的直线裁剪算法，特别是 Cohen-Sutherland 算法和 Liang-Barsky 算法。直线裁剪算法是计算机图形学中的一个重要技术，对于常见的直经线裁剪的算法分析的基础上，针对 Cohen-Sutherland 算法和 Liang-Barsky 算法进行了分析研究。 第一部分：直线裁剪的基本原理 直线裁剪算法的基本原理是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。如果一条直线的两个端点均在窗口之内，则此直线应保留。如果一条直线的一个端点在窗口外，另一个点在窗口内，则应从直线与边界的交点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。 第二部分：Cohen-Sutherland 算法 Cohen-Sutherland 算法的核心是把所有直线的端点均分配一个表示其相对位置的 4 位二进制代码，即区域码。区域码按照端点与窗口边界的相对位置编码，即区域码的 4 位分别代表端点位于窗口的上、下、左、右。区域码从右到左的各位所代表的坐标区如下所示： 位 4 3 2 1 坐标区 上 下 右 左 上述各位中某位为 1，则表示点位于此坐标区。窗口周围各坐标区的区域码如图 2 所示。由图 2 可见，位于窗中内的点，其区域码应为 0000，位于窗口左下方的点，其区域码应为 0101，其余类推。 第三部分：Liang-Barsky 算法 Liang-Barsky 算法是另一种常见的直线裁剪算法。该算法的基本思想是将直线切割成多个小段，然后检查每个小段是否在窗口之内。如果小段在窗口之内，则保留该小段；否则，裁剪掉该小段。 第四部分：比较分析 本文对 Cohen-Sutherland 算法和 Liang-Barsky 算法进行了比较分析。结果表明，Cohen-Sutherland 算法的计算速度较快，但需要更多的存储空间；Liang-Barsky 算法的计算速度较慢，但需要较少的存储空间。 本文对直线裁剪算法进行了详细的研究，特别是 Cohen-Sutherland 算法和 Liang-Barsky 算法的分析研究。这两种算法都是计算机图形学中的重要技术，对于常见的直经线裁剪的算法分析的基础上，进行了分析研究。这将有助于计算机图形学的发展和应用。