实验六 二维裁剪算法Cohen_Sutherland的实现 一、实验目的：
理解并掌握直线裁剪算法。使用Visual C++实现二维直线的裁剪的Cohen_Sutherland算法。对窗口进行编码，并实现相应的裁剪函数。
二、实验内容及要求：
1、 2、 3、
要求用消息映射的方式，绘制出一个裁剪窗口，大小为200×150象素；
按照例程的步骤画出3条典型线段，分别对应于完全在裁剪窗口内、完全在裁剪窗口外、穿过裁剪窗口三种情况，并按照本实验例程的方法用颜色分别表示出裁剪后的情况； 按要求撰写实验报告，写出实验心得，并在实验报告中附上程序的核心算法代码。
三、实验设备：
微机，Visual C++6.0
四、实验内容及步骤：
1、 打开VC，新建一个MFC Appwizard项目，选择创建单文档工程（SDI工程）。假设工程名为Clip。
如图1和图2所示。
图1
图2
2、 在图2的界面上点击Finish，完成工程的创建。
3、 在视图类ClipView中定义变量CRect rect; 用于记录裁剪窗口的位置； 4、 在ClipView.cpp文件中定义四个宏，记录裁剪窗口的上下左右四个位置： #define LEFT 100 #define RIGHT 300 #define TOP 150
#define BOTTOM 310
5、 在视图类的构造函数中为rect赋值； CClipView::CClipView() {
// TODO: add construction code here
rect = CRect(LEFT, TOP, RIGHT, BOTTOM); }
6、 在视图类（类CFillView中）的OnDraw()函数中绘制裁剪矩形，OnDraw函数的代码如下：
void CClipView::OnDraw(CDC* pDC) {
CClipDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc);
// TODO: add draw code for native data here pDC->Rectangle(&rect); }
7、 在视图类（类CFillView中）添加成员函数int Encode(int x, int y)，该函数用于对线段的两个顶点
进行Cohen_Sutherland编码。函数体如下： int CClipView::Encode(int x, int y) {
int nCode = 0; if(x < LEFT) nCode = nCode | 0x01; if(x > RIGHT) nCode = nCode | 0x02; if(y > BOTTOM)
nCode = nCode | 0x04; if(y < TOP) nCode = nCode | 0x08; return nCode; }
8、 在视图类中添加Cohen_Sutherland裁剪算法的实现函数，函数体如下：
void CClipView::CLIP_Line_Cohen_Sutherland(CPoint &P1, CPoint &P2) {
int nCode1 = 0; int nCode2 = 0;
nCode1 = Encode(P1.x, P1.y); nCode2 = Encode(P2.x, P2.y); if(nCode1 ==0 && nCode2 ==0) return; //直线在裁剪窗口内，直接返回 else if((nCode1 & nCode2) != 0) { P1 = CPoint(0,0); P2 = CPoint(0,0); return; //直线在裁剪窗口外，将直线的两个端点赋为0，返回 }
double wx = P2.x - P1.x; double wy = P2.y - P1.y; double dX = 0; double dY = 0;
while(nCode1 != 0 || nCode2 != 0) { int nCode = nCode1; if(nCode1 == 0) nCode = nCode2; if((nCode & 0x01) == 0x01) //说明左边与边界有交点 { dX = LEFT; dY = P1.y + wy * (LEFT-P1.x)/wx; } else if((nCode & 0x02) == 0x02) //说明右边与边界有交点 { dX = RIGHT; dY = P1.y + wy * (RIGHT-P1.x)/wx; } else if((nCode & 0x04) == 0x04) //说明下边与边界有交点 { dX = (BOTTOM-P1.y) * wx / wy + P1.x; dY = BOTTOM;
} }
}
else if((nCode & 0x08) == 0x08) //说明上边与边界有交点 { dX = (TOP-P1.y) * wx / wy + P1.x; dY = TOP; }
if(nCode == nCode1) { P1 = CPoint((int)(dX+0.4),(int)(dY+0.4)); nCode1 = Encode(P1.x,P1.y); } else { P2 = CPoint((int)(dX+0.4),(int)(dY+0.4)); nCode2 = Encode(P2.x,P2.y); }
9、 映射菜单消息，方法是打开ResourceView菜单，依次展开MENU \\ IDR_MAINFRAME，添加“线
段裁剪”主菜单项，在其下添加“Cohen_Sutherland算法”，如图3所示。
图3 10、 在ClipView.cpp文件中（类CClipView中）映射“Cohen_Sutherland算法”的菜单消息，触
发Cohen_Sutherland裁剪函数。代码如下： void CClipView::OnClipLineCohenSutherland() {
// TODO: Add your command handler code here CPoint P1 = CPoint(80,400); CPoint P2 = CPoint(200,80); CDC *pDC = this->GetDC();
CPen newPen(PS_SOLID,2,RGB(255,0,0)); //用红色2个线宽绘制被裁剪初始直线 CPen *pOldPen=pDC->SelectObject(&newPen); pDC->MoveTo(P1); pDC->LineTo(P2);
pDC->SelectObject(pOldPen);
CLIP_Line_Cohen_Sutherland(P1,P2); P1P2中
CPen clipPen(PS_SOLID,2,RGB(0,0,255)); pOldPen=pDC->SelectObject(&clipPen); pDC->MoveTo(P1); pDC->LineTo(P2);
pDC->SelectObject(pOldPen); this->ReleaseDC(pDC); }
二维的Cohen_Sutherland算法实现完毕。
//用窗口裁剪P1P2直线，裁剪后的顶点保存在
//用蓝色2个线宽绘制窗口内裁剪之后的线段
五、核心代码：
这里将自己编写的上机程序中的主要代码拷贝粘贴过来；
定义：
#define LEFT 100 #define RIGHT 300 #define TOP 150
#define BOTTOM 310
OnDraw部分：
void CClipView::OnDraw(CDC* pDC) { CClipDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); pDC->Rectangle(&rect); OnClipLineCohenSutherland(); // TODO: add draw code for native data here }
int CClipView::Encode(int x, int y) { int nCode = 0; if(x < LEFT) nCode = nCode | 0x01; if(x > RIGHT)
计算机图形学 二维裁剪算法Cohen - Sutherland的实现
