丹·科恩和伊凡·苏泽兰直线段裁剪算法
算法思想
丹·科恩和伊凡·苏泽兰直线段裁剪算法主要分三步进行。
1．将矩形窗口四条边界延长，则整个被平面分成九个区域，如图1所示，每个区域内的点都对应着一个四位二进制区位码，其各位含义如如图2所示。
任何位赋值1，代表端点落在相应的位置上，否则该位置为0。例如，如果端点在裁剪窗口内，则区位码为0000，如果端点在矩形裁剪窗口的左下角，则区位码为0101。
根据要裁剪线段P1P2的端点坐标求出相应的编码值C1和C2。
2．判断P1、P2的位置。
若C1=C2=0，即P1、P2的编码全为零，线段P1P2在窗口内，保留线段P1P2，过程结束。
否则，若C1∧C2≠0，即作P1、P2编码的逻辑与，结果为非零时，表示P1、P2在窗口的同侧，弃之，过程结束。
否则，线段必有一端点在窗口外，令该点为P1，进行下一步。
3．根据P1点的编码值，确定其在哪条边界线之外，求线段与该边界线的交点P，交点把线段分成两段，舍去P1P段，把交点P作为剩余线段的P1端点重新进行第二步。
如图3所示，线段a经第二步测试为窗口内线段（C1=C2=0），取之。线段b经第二步测试为窗口外同侧线段（C1∧C2≠0），弃之。线段c需在第三步求出与窗口边界的交点P3，舍去P1P3段，把P3作为新的P1再进行第二步测试，又到第三步求出与窗口边界的交点P4，舍去P4P2段，再把P4作为新的P2，经第二步测试为窗口内线段，取之。
算法描述丹·科恩和伊凡·苏泽兰直线段裁剪算法的C语言描述如下。
#define LEFT 1
#define TOP 8
#define RIGHT 2
#define BOTTOM 4
void encode(x,y,color)
float x,y;
int *code;
{
int c=0;
if(x<XL)c=c| LEFT;
else if(x>XR)c=c|RIGHT;
if(y<YB)c=c|BOTTOM;
else if(y>YT)c=c|TOP;
*code=c;
return;
}
void Swappoint(x1,y1,x2,y2)
float *x1,*y1,*x2*,x2;
{
float t;
t=*x1;*x1=*x2;*x2=t;
t=*y1;*y1=*y2;*y2=t;
}
void SwapCode(code1,code2)
int *code1,*code2;
{
int t;
t=*code1;*code1=*code2;*code2=t;
}
/*(x1,y1)与(x2,y2)是线段端点坐标，其他四个参数分别为窗口左、右、上、下四个边界*/
C_S_Line_Clip(x1,y1,x2,y2, XL, XR,YT, YB)
float x1,y1,x2,y2, XL, XR,YT, YB;
{
int code1,code2,code;
encode(x1,y1,&code1);
encode(x2,y2,&code2);
while(code1!=0&&code2!=0)
{
if(code1&code2!=0)return;
if(code1==0)
{
SwapPoint(&x1,&y1,&x2,&y2);
SwapCode(&code1,&code2);
}
code=code1;
if(LEFT&code!=0)/*线段与左边界相交*/
{
x=XL;
y=y1+(y2-y1)*(XL-x1)/(x2-x1);
}
else if(RIGHT&code!=0) /*线段与右边界相交*/
{
x=XR;
y=y1+(y2-y1)*(XR-x1)/(x2-x1);
}
else if(TOP&code!=0) /*线段与上边界相交*/
{
y=YT;
x=x1+(x2-x1)*(YT-y1)/(y2-y1);
}
else if(BOTTOM&code!=0) /*线段与下边界相交*/
{
y=YB;
x=x1+(x2-x1)*(YB-y1)/(y2-y1);
}
x1=x;
y1=y;
encode(x,y,code1);
}
line(x1,y1,x2,y2);
}[1]