计算机图形学实验五：图形裁剪算法总结与实现

实验总结

本次实验主要学习了图形裁剪的基本概念和方法，了解了裁剪算法的原理和实现过程。通过编写中点裁剪算法程序，掌握了图形裁剪的基本流程和步骤。

中点裁剪算法是一种基于边界框的裁剪算法，它通过判断图形的边界与裁剪窗口的相对位置来确定是否需要进行裁剪。算法的基本思想是利用直线的中点来进行裁剪判断，通过比较中点与裁剪窗口边界的相对位置，判断直线是否需要被裁剪。

算法步骤

编写中点裁剪算法程序的具体步骤如下：

1. 定义裁剪窗口的边界，包括左、右、上、下四条边界。
2. 对每一条直线进行裁剪判断，判断直线与裁剪窗口的相对位置。
3. 根据判断结果，分别处理直线在裁剪窗口内、外和部分在内的情况。
4. 对于直线在裁剪窗口内的情况，直接绘制该直线。
5. 对于直线在裁剪窗口外的情况，直接跳过，不进行绘制。
6. 对于直线部分在裁剪窗口内的情况，需要进行裁剪计算，得到裁剪后的直线。
7. 绘制裁剪后的直线。

代码实现

通过以上步骤，可以实现中点裁剪算法的功能，将图形裁剪到指定的窗口范围内。

def clipLine(x1, y1, x2, y2, xmin, ymin, xmax, ymax):
    dx = x2 - x1
    dy = y2 - y1
    p = [-dx, dx, -dy, dy]
    q = [x1 - xmin, xmax - x1, y1 - ymin, ymax - y1]
    u1, u2 = 0, 1

    for i in range(4):
        if p[i] == 0:
            if q[i] < 0:
                return None
        else:
            r = q[i] / p[i]
            if p[i] < 0:
                u1 = max(u1, r)
            else:
                u2 = min(u2, r)
    
    if u1 > u2:
        return None
    
    x1_new = x1 + u1 * dx
    y1_new = y1 + u1 * dy
    x2_new = x1 + u2 * dx
    y2_new = y1 + u2 * dy
    
    return x1_new, y1_new, x2_new, y2_new

总结

以上就是中点裁剪算法的实验总结和程序代码，通过实现该算法，可以实现图形的裁剪功能。