实验三图形裁剪算法1.实验目的：理解区域编码(Region Code，RC)设计Cohen-Sutherland直线裁剪算法编程实现Cohen-Sutherland直线裁剪算法2.实验描述：设置裁剪窗口坐标为：wxl=250;wxr=850;wyb=250;wyt=450;裁剪前如下图所示：裁剪后结果为：3.算法设计：Cohen-Sutherland 直线裁剪算法：假设裁剪窗口是标准矩形，由上（y=wyt）、下（y=wyb）、左（x=wxl）、右（x=wxr）四条边组成，如下图所示。

延长窗口四条边形成9个区域。

根据被裁剪直线的任一端点P(x，y)所处的窗口区域位置，可以赋予一组4位二进制区域码C4C3C2C1。

为了保证窗口内直线端点的编码为零，编码规则定义如下：第一位：若端点位于窗口之左侧，即x<wxl ，则C1=1，否则C1=0。

第二位：若端点位于窗口之右侧，即x>wxr，则C2=1，否则C2=0。

第三位：若端点位于窗口之下侧，即y<wyb，则C3=1，否则C3=0。

第四位：若端点位于窗口之上侧，即y>wyt，则C4=1，否则C4=0。

裁剪步骤：1. 若直线的两个端点的区域编码都为零，即RC1|RC2=0（二者按位相或的结果为零，即RC1=0 且RC2=0），说明直线两端点都在窗口内，应“简取”之。

2. 若直线的两个端点的区域编码都不为零，即RC1&RC2≠0（二者按位相与的结果不为零，即RC1≠0且RC2≠0，即直线位于窗外的同一侧，说明直线的两个端点都在窗口外，应“简弃”之。

3. 若直线既不满足“简取”也不满足“简弃”的条件，直线必然与窗口相交，需要计算直线与窗口边界的交点。

交点将直线分为两段，其中一段完全位于窗口外，可“简弃”之。

对另一段赋予交点处的区域编码，再次测试，再次求交，直至确定完全位于窗口内的直线段为止。

4. 实现时，一般按固定顺序左（x=wxl）、右（x=wxr）、下（y=wyb）、上（y=wyt）求解窗口与直线的交点。

4.源程序：1）//TestView.hclass CTestView : public CView{…….protected:double Pointx[2],Pointy[2];//用户绘制的直线int wxl,wxr,wyb,wyt;//左上与右下CDC Picture;//内存(预存)DC,防止屏幕闪烁char m_i; //第一个点还是第二个点BOOL m_Attatch;BOOL m_Draw;unsigned int RC,RC0,RC1;……..}2) //TestView.cpp#define ROUND(a) int(a+0.5)#define LEFT 1#define RIGHT 2#define BOTTOM 4#define TOP 8CTestView::CTestView(){//窗口位置坐标wxl=250;wxr=850;wyb=250;wyt=450;m_Attatch=FALSE;m_i=0;m_Draw=FALSE;RC0=0;RC1=0;}void CTestView::OnDraw(CDC* pDC){CTestDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_V ALID(pDoc);// TODO: add draw code for native data hereCRect Rect;GetClientRect(&Rect);//获得客户区的大小CBitmap Bitmap,*pBitmap;Bitmap.LoadBitmap(IDB_BITMAP1);CDC MemDC;MemDC.CreateCompatibleDC(GetDC());pBitmap=MemDC.SelectObject(&Bitmap);MemDC.BitBlt(0,0,Rect.Width(),Rect.Height(),&Picture,0,0,SRCCOPY);MemDC.TextOut((wxl+wxr)/2,wyb-20,"窗口");//窗口标题//绘制窗口和直线CPen Pen3,*pOldPen3;//定义3个像素宽度的画笔Pen3.CreatePen(PS_SOLID,3,RGB(0,0,0));pOldPen3=MemDC.SelectObject(&Pen3);MemDC.MoveTo(wxl,wyt);MemDC.LineTo(wxr,wyt);MemDC.LineTo(wxr,wyb);MemDC.LineTo(wxl,wyb);MemDC.LineTo(wxl,wyt);MemDC.SelectObject(pOldPen3);Pen3.DeleteObject();CPen Pen1,*pOldPen1;//定义1个像素宽度的画笔Pen1.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,255,255));pOldPen1=MemDC.SelectObject(&Pen1);if(m_i>=1){MemDC.MoveTo(ROUND(Pointx[0]),ROUND(Pointy[0]));MemDC.LineTo(ROUND(Pointx[1]),ROUND(Pointy[1]));}MemDC.SelectObject(pOldPen1);Pen1.DeleteObject();CDC *dc=GetDC();dc->BitBlt(0,0,Rect.Width(),Rect.Height(),&MemDC,0,0,SRCCOPY);MemDC.SelectObject(pBitmap);}void CTestView::OnMENUClip()//裁剪菜单函数{Cohen();Invalidate(FALSE);}unsigned int CTestView::EnCode(double LinePx,double LinePy)//端点编码函数{//顺序左右下上RC=0;if(LinePx<wxl){RC=RC | LEFT;}if(LinePx>wxr){RC=RC | RIGHT;}if(LinePy<wyb){RC=RC | BOTTOM;}if(LinePy>wyt){RC=RC | TOP;}return RC;}void CTestView::Cohen()//Cohen－Sutherland算法{BOOL Change;double x,y;RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]);while(TRUE){Change=FALSE;if(0 == (RC0|RC1)){//简取之return;}else if(0!=(RC0 & RC1)){//简弃之return;}else{if(0==RC0)//如果P0点在窗口内，交换P0和P1,保证p0点在窗口外{//交换点的坐标值double TPointx,TPointy;TPointx=Pointx[0];TPointy=Pointy[0];Pointx[0]=Pointx[1];Pointy[0]=Pointy[1];Pointx[1]=TPointx;Pointy[1]=TPointy;//交换点的编码值unsigned int TRC;TRC=RC0;RC0=RC1;RC1=TRC;}//按左、右、下、上的顺序裁剪if(RC0 & LEFT )//P0点位于窗口的左侧{x=wxl;//求交点yy=Pointy[0]+(Pointy[1]-Pointy[0])*(x-Pointx[0])/(Pointx[1]-Pointx[0]);Pointx[0]=x;Pointy[0]=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]);}if(RC0 & RIGHT )//P0点位于窗口的右侧{x=wxr;//求交点yy=Pointy[0]+(Pointy[1]-Pointy[0])*(x-Pointx[0])/(Pointx[1]-Pointx[0]);Pointx[0]=x;Pointy[0]=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]);}if(RC0 & BOTTOM )//P0点位于窗口的下侧{y=wyb;//求交点xx=Pointx[0]+(Pointx[1]-Pointx[0])*(y-Pointy[0])/(Pointy[1]-Pointy[0]);Pointx[0]=x;Pointy[0]=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]);}if(RC0 & TOP )//P0点位于窗口的上侧{y=wyt;//求交点xx=Pointx[0]+(Pointx[1]-Pointx[0])*(y-Pointy[0])/(Pointy[1]-Pointy[0]);Pointx[0]=x;Pointy[0]=y;Change=TRUE;RC0=EnCode(Pointx[0],Pointy[0]);RC1=EnCode(Pointx[1],Pointy[1]);}if(FALSE==Change){return;}}}}void CTestView::OnMENUDrawLine()//绘制直线菜单函数{// TODO: Add your command handler code hereif(FALSE==m_Attatch){Picture.CreateCompatibleDC(GetDC());CBitmap *Bitmap,*pBitmap;Bitmap=new CBitmap;Bitmap->LoadBitmap(IDB_BITMAP1);pBitmap=Picture.SelectObject(Bitmap);m_Attatch=TRUE;}m_Draw=TRUE;m_i=0;Invalidate(FALSE);AfxGetMainWnd()->SetWindowText("Cohen-Sutherland直线裁剪算法");//显示标题MessageBox("请使用鼠标在屏幕上绘制直线，然后点击裁剪按钮进行裁剪","提示",MB_OKCANCEL);}void CTestView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point) //单击鼠标左键函数{// TODO: Add your message handler code here and/or call defaultif(TRUE==m_Draw){if(m_i<2){Pointx[m_i]=point.x;Pointy[m_i]=point.y;m_i++;}}CView::OnLButtonDown(nFlags, point);}void CTestView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point) //鼠标移动函数{// TODO: Add your message handler code here and/or call defaultif(TRUE==m_Draw){if(m_i<2){Pointx[m_i]=point.x;Pointy[m_i]=point.y;Invalidate(FALSE);}}CView::OnMouseMove(nFlags, point);}5.运行结果：(屏幕截图)序号检查项目分值提交时间得分1 算法设计（40%）0-402 算法的程序实现（40%）0-403 运行结果（10%）0-104 实验报告规范性 (10%) 0-10成绩。