Cohen–Sutherland算法

之前写文章想插代码时,各种不爽,都想换地方写了,然后发现原来这里支持markdown,所以入坑了,相关介绍如下:
简书markdown

简介

Cohen–Sutherland是一个线段裁剪算法

原理

将窗口区域分为9个部分,每个部分给一个区域码,然后计算线段两端端点的区域码,根据区域码来选择抛弃线段

Paste_Image.png
  • 两端点都在视口区域内,区域码相或为0,接受
  • 两端点至少共享一个不可见区域,区域码相与不为1,拒绝

实现

typedef int OutCode;

const int INSIDE = 0; // 0000
const int LEFT = 1;   // 0001
const int RIGHT = 2;  // 0010
const int BOTTOM = 4; // 0100
const int TOP = 8;    // 1000

// Compute the bit code for a point (x, y) using the clip rectangle
// bounded diagonally by (xmin, ymin), and (xmax, ymax)

// ASSUME THAT xmax, xmin, ymax and ymin are global constants.
//判断端点的区域码
OutCode ComputeOutCode(double x, double y)
{
    OutCode code;
    code = INSIDE;          // initialised as being inside of clip window

    if (x < xmin)           // to the left of clip window
        code |= LEFT;
    else if (x > xmax)      // to the right of clip window
        code |= RIGHT;
    if (y < ymin)           // below the clip window
        code |= BOTTOM;
    else if (y > ymax)      // above the clip window
        code |= TOP;

    return code;
}
// Cohen–Sutherland clipping algorithm clips a line from
// P0 = (x0, y0) to P1 = (x1, y1) against a rectangle with 
// diagonal from (xmin, ymin) to (xmax, ymax).
void CohenSutherlandLineClipAndDraw(double x0, double y0, double x1, double y1)
{
    // compute outcodes for P0, P1, and whatever point lies outside the clip rectangle
    OutCode outcode0 = ComputeOutCode(x0, y0);
    OutCode outcode1 = ComputeOutCode(x1, y1);
    bool accept = false;

    while (true) {
        if (!(outcode0 | outcode1)) { //相或为0,接受并且退出循环
            accept = true;
            break;
        } else if (outcode0 & outcode1) { // 相与为1,拒绝且退出循环
            break;
        } else {
            // failed both tests, so calculate the line segment to clip
            // from an outside point to an intersection with clip edge
            double x, y;

            //找出在界外的点
            OutCode outcodeOut = outcode0 ? outcode0 : outcode1;

            // 找出和边界相交的点
            // 使用点斜式 y = y0 + slope * (x - x0), x = x0 + (1 / slope) * (y - y0)
            if (outcodeOut & TOP) {           // point is above the clip rectangle
                x = x0 + (x1 - x0) * (ymax - y0) / (y1 - y0);
                y = ymax;
            } else if (outcodeOut & BOTTOM) { // point is below the clip rectangle
                x = x0 + (x1 - x0) * (ymin - y0) / (y1 - y0);
                y = ymin;
            } else if (outcodeOut & RIGHT) {  // point is to the right of clip rectangle
                y = y0 + (y1 - y0) * (xmax - x0) / (x1 - x0);
                x = xmax;
            } else if (outcodeOut & LEFT) {   // point is to the left of clip rectangle
                y = y0 + (y1 - y0) * (xmin - x0) / (x1 - x0);
                x = xmin;
            }

            // Now we move outside point to intersection point to clip
            // 为什么继续循环,两个端点都有可能在外面
            if (outcodeOut == outcode0) {
                x0 = x;
                y0 = y;
                outcode0 = ComputeOutCode(x0, y0);
            } else {
                x1 = x;
                y1 = y;
                outcode1 = ComputeOutCode(x1, y1);
            }
        }
    }
    if (accept) {
               // Following functions are left for implementation by user based on
               // their platform (OpenGL/graphics.h etc.)
               DrawRectangle(xmin, ymin, xmax, ymax);
               LineSegment(x0, y0, x1, y1);
    }
}

其他

在计算交点的时候,之前有这样的做法:求两点的中点,然后用中点和另一个点的位运算判断,然后再用中点和另一个点位运算判断,一直这样下去,直到中点区域交点。这样主要是效率考虑:以前cpu做位运算速度高于乘法除法等,乘法就是加法的累积,所以求中点(右移)比点斜式的计算快。
我在VS上做了测试,却发现加减乘除的速度都几乎一致

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <time.h>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    
    int wait;
    int times = 100000000;
    float res = 0;
    clock_t nowtime, endtime;
    nowtime = clock();
    while(times--)
    {     
        res = 201+311;//这里改成加减乘除结构几乎一致
    }
    endtime = clock();
    std::cout<<"the cal is spend " << (endtime - nowtime)<< " mili seconds" << nowtime<<std::endl<<endtime;

    std::cin>>wait;
    return 0;
}

网上查找相关资料后,应该是现在的cpu已经有乘法器等相关硬件支持,而且编辑器也足够先进,所以加减乘除速度几乎没什么区别了

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,294评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,780评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,001评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,593评论 1 289
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,687评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,679评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,667评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,426评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,872评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,180评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,346评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,019评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,658评论 3 323
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,268评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,495评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,275评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,207评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容