二维图形的裁剪算法研究与改进

摘要

本文对计算机图形学中的基础裁剪算法进行了研究。
　　 针对目前的 conhen—sutherland线段裁剪算法不能有效地判断出线段是否完全在窗口外的问题,提出了一种改进的conhen—sutherland线段裁剪算法,通过添加一个判断条件,使得所有完全位于窗口外的线段都能快速的过滤出来,从而减少了求交点的次数,提高了运算效率。
　　 提出了一种改进的Cyrus-Beck线段裁剪算法。新算法与Cyrus—Beck算法相比,当n较大时,新算法的乘法大约只有Cyrus-Beck算法的1／3。因此,新算法大大地加快运算速度。
　　 提出了一种多边形窗口线裁剪算法,该算法利用所提出的一个有效的判定方法很好的减少了求交运算量,极大的提高了算法的效率。针对各种特殊情况处理又做了详尽的研究,最终将被裁剪线段快速、准确输出。实验证明,该算法是目前任意多边形线裁剪中一种较高效的算法。
　　 分析了圆形窗口与直线的位置关系及其判定方法,并给出了圆形窗口对直线裁剪的基本算法,将直线用参数表示,直线与圆形窗口交点处的t作参数,推导出简单易行的数学判别模式.经判别后.确定是否可求出参数t及其对应的交点坐标。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 计算机图形学的发展历程

1.2 计算机图形学应用

1.3 计算机图形学算法的发展

1.4 裁剪操作定义

1.5 国内外研究综述

1.5.1 点裁剪

1.5.2 矩形窗口的直线段裁剪

1.5.3 多边形窗口的直线段裁剪

1.5.4 圆形窗口的直线段裁剪

1.5.5 多边形窗口的多边形裁剪

1.6 本课题研究意义

1.7 本文所做工作

第二章 矩形窗口的线裁剪

2.1 Cohen-sutherland算法描述

2.2 中点分割裁剪算法描述

2.2.1 算法基本思想

2.2.2 算法步骤

2.2.3 算法特点

2.3 Cohen-sutherland线段裁剪算法改进

2.3.1 算法思想

2.3.2 改进算法步骤

2.3.3 算法部分代码

2.3.4 裁剪结果

2.4 本章小结

第三章 凸多边形窗口的线裁剪

3.1 Cyrus-Beck算法

3.2 Cyrus-Beck算法的改进

3.2.1 直线对平面的分割

3.2.2 算法的改进

3.2.3 裁剪结果

3.3 改进后算法与改进前算法比较

3.4 本章小结

第四章 任意多边形窗口的直线裁剪算法

4.1 算法思想概述

4.2 交点计算

4.3 被裁剪线段与窗口顶点相交或与窗口边界重合情况的处理

4.3.1 被裁剪线段与窗口的顶点相交

4.3.2 被裁剪线段与窗口的边界重合

4.4 算法步骤

4.5 算法部分描述

4.6 本章小结

第五章 圆形和椭圆形窗口线裁剪算法

5.1 圆与直线段求交运算

5.2 圆形窗口的直线段裁剪算法改进思想

5.3 圆形窗口的直线段裁剪算法改进步骤

5.4 椭圆形窗口的直线段裁剪

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作结论

6.2 论文工作展望

致谢

参考文献