Sutherland-Hodgman裁剪算法的改进

针对经典Sutherland-Hodgman裁剪算法存在冗余操作并可能产生重复图元,从而造成不必要扫描处理的问题,尝试通过在两重循环的过程中增加必要的判断和出口,以实现对经典算法的改进。改进算法的合理性可从理论上获得证明。仿真结果表明改进算法能够达到减少操作次数和避免重复图元产生的目的。

改进的Cohen-Sutherland线段裁剪算法

针对目前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地过滤出来,从而减少了求交点的次数,提高了运算效率。

对Cohen-Sutherland裁剪算法的改进

Cohen-Sutherland裁剪算法对不与边框相交的线段进行裁剪时效率较高,而对与窗口边界有交点的线段裁剪效率低。而且很多的时候,被裁剪线段仅与窗口边界延长线相交,求交点到最后是无效的操作,因为线段可能完全被丢弃;并且被裁剪线段与窗口边界相交时交点的取得比较复杂。本文就这两个问题,利用点与直线位置的关系性质,提出基于Cohen-Sutherland算法的图形裁剪新思路。

对Sutherland-Cohen算法的改进

提出了对Sutherland-Cohen算法的改进。通过引进辅助直线进行直线裁剪,只需两次求交运算就即求出线段的可见部分,还减少了对线段的重编码运算,具有和NLN算法相同高的效率。通过引入辅助平面进行三维裁剪,克服了NLN算法不能扩展到三维的缺点,而且其三维裁剪效率高于Sutherland-Cohen算法和梁友栋-Barsky算法。

IPC平面裁剪算法的设计与实现

Sutherland-Hodgman算法是平面裁剪中常用的一种算法,其以顶点序列为基准,对多边形进行逐边裁剪,算法实现简单、效率高,但不适用于对凹多边形进行裁剪。文中以Sutherland-Hodgman算法(文中称为预处理算法)思想为基础,提出了一种亦可对凹多边形进行裁剪的综合多边形裁剪(Integrated Polygon Clip,IPC)算法,实现了对多边形裁剪的统一化操作。介绍了平面裁剪的使用对象,预处理裁剪算法的原理及实现关键步骤,分析了该算法用于对凹多边形裁剪的局限性,在此基础上提出一种适用于任意多边形裁剪的算法。以例证的方式演示了算法的过程,验证了算法的正确性。验证结果表明IPC算法实现了对多边形的统一裁剪。