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基于OpenGL的计算机图形学实验六:多边形Sutherland-Hodgman裁减算法实现(完整可运行版)

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简介:
本实验基于OpenGL实现了经典的Sutherland-Hodgman多边形裁剪算法,并提供了一个完整的、可直接运行的版本,便于学习和研究计算机图形学中的几何变换与裁剪技术。 通过本次实验,我将课堂上老师讲解的多边形裁剪算法转化为具体的代码实现。这包括判断顶点是否位于可见区域内以及确定多边形顶点是否穿过裁剪窗口。通过对课程内容的深入学习,并结合现有的代码示例,最终实现了该算法。 为了提供更加友好的图形交互界面,在完成基本算法后,我还加入了对裁剪窗口进行平移和缩放的功能。这个过程中不仅复习了以前实验的内容并加以应用,还解决了顶点输入的问题。起初我对鼠标点击位置与实际形成的图形之间存在偏差感到困惑。通过打印出点击的坐标之后发现,尽管我已经设置了坐标系位于画布中间的位置上,但没有调整这些坐标的值。 因此,在基于鼠标的点击操作之上增加了一个选项让用户能够直接输入顶点的具体坐标数值。这样一来,可以使得生成的图形在大小和位置上有更多的变化可能性。

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客服
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  • OpenGLSutherland-Hodgman
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    本实验基于OpenGL实现了经典的Sutherland-Hodgman多边形裁剪算法,并提供了一个完整的、可直接运行的版本,便于学习和研究计算机图形学中的几何变换与裁剪技术。 通过本次实验,我将课堂上老师讲解的多边形裁剪算法转化为具体的代码实现。这包括判断顶点是否位于可见区域内以及确定多边形顶点是否穿过裁剪窗口。通过对课程内容的深入学习,并结合现有的代码示例,最终实现了该算法。 为了提供更加友好的图形交互界面,在完成基本算法后,我还加入了对裁剪窗口进行平移和缩放的功能。这个过程中不仅复习了以前实验的内容并加以应用,还解决了顶点输入的问题。起初我对鼠标点击位置与实际形成的图形之间存在偏差感到困惑。通过打印出点击的坐标之后发现,尽管我已经设置了坐标系位于画布中间的位置上,但没有调整这些坐标的值。 因此,在基于鼠标的点击操作之上增加了一个选项让用户能够直接输入顶点的具体坐标数值。这样一来,可以使得生成的图形在大小和位置上有更多的变化可能性。
  • OpenGL与CodeBlock:剪及Sutherland-Hodgman
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    本篇文章深入探讨了在计算机图形学中使用OpenGL和Code::Blocks开发环境中实现多边形裁剪技术,特别聚焦于经典的Sutherland-Hodgman剪切算法。通过理论解析与实践操作相结合的方式,详细讲解该算法的工作原理及其具体应用实例,旨在帮助读者理解并掌握复杂图形处理中的基本技巧和技术要点。 实验四要求编程实现Cohen-Sutherland线段裁剪算法或Sutherland-Hodgman多边形裁剪算法,并对各种情况进行测试,以验证算法实现的完整性。
  • Sutherland-Hodgman
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    Sutherland-Hodgman算法是一种经典的计算机图形学中的多边形裁剪技术,用于计算一个多边形与一个简单区域(如矩形)相交的部分。该算法通过依次使用定义区域的每条边界来裁剪输入多边形,确保输出结果符合预期视觉效果,被广泛应用于图形处理和游戏开发中。 SutherlandHodgman多边形裁剪算法 C++ 代码包含详细注释。
  • Sutherland-Hodgman(用剪)
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    简介:Sutherland-Hodgman算法是一种经典的计算机图形学技术,专门用于对封闭多边形进行裁剪处理。该算法通过一系列步骤将原始多边形与裁剪边界相交的部分提取出来,生成新的多边形结果。这种方法简单高效,易于实现,在游戏开发、地图绘制等领域有着广泛应用。 Sutherland-Hodgman算法是计算机图形学领域广泛使用的一种多边形裁剪技术,在处理二维场景中的可见性问题方面尤为突出。该算法基于线性代数与几何原理,能够高效地将三维空间内的多边形裁剪至指定的二维视窗或区域中。 在VC++环境中应用此算法可以实现对复杂图形对象的有效裁减操作。其核心思想是采用逐边裁剪策略:即依次检查多边形每条边界与其设定好的矩形容器(通常由四条直线段组成)的关系,据此决定保留哪些顶点、舍弃哪些部分。 具体执行步骤如下: 1. **定义裁剪窗口**:通过设置四个垂直或水平的直线来限定一个矩形范围作为裁剪区域。 2. **初始化多边形数据结构**:按照逆时针顺序存储所有顶点信息,这对于后续判断边界方向至关重要。 3. **遍历并处理每条边**: - 对于任意一条边与容器边缘相交的情况,计算其精确交叉位置,并相应地更新多边形的顶点列表; - 若整段位于裁剪框内,则保持不变;若完全在外部则直接忽略。 4. **检查每个端点的位置关系**:当发现一个边界两端分别处于内外两侧时,在两者的交界处插入新的节点,以确保新生成图形准确无误地反映原始多边形与窗口之间的相对位置变化。 为了实现上述功能,可以设计如`SutherlandHodgman`这样的类来封装具体算法逻辑。相关代码文件可能包括定义了此类及其成员函数的头文件(例如`SutherlandHodgman.h`),以及负责用户界面和交互部分的源码文件(比如`ChildView.cpp`, `PolygonClipDemo.cpp`, 和 `MainFrm.cpp`)。 通过这种方式,开发者能够在VC++平台上高效地实现复杂的多边形裁剪操作,并将其应用到游戏开发、CAD软件以及其他需要精确图形处理的应用中。
  • OpenGL三:扫描转换
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    本实验通过OpenGL实现多边形扫描转换算法,详细介绍其工作原理与实现步骤,并提供一个完整的、可以运行的代码示例。 通过本次实验,我们把老师课堂上讲解的扫描线算法转化为具体的代码实现。这种算法非常巧妙,在解决逐点扫描算法缺点的同时,还能处理自交和带环多边形的情况。遵循由易到难的原则,首先实现了基本算法及画布生成的代码,并在调试成功后逐步引入更复杂的操作。实验中也发现了一些扫描线算法存在的不足之处,但总体而言,该算法能够很好地绘制大部分类型的多边形。一个新算法提出并不意味着它的完善和终结;当前普遍关注的是提升计算机性能以及对现有算法进行优化改进。
  • OpenGL五:直线段编码(Cohen-Sutherland)(含代码)
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    本实验详细介绍了使用OpenGL实现Cohen-Sutherland直线段编码裁剪算法的过程,并提供了完整的可执行代码,帮助学生深入理解计算机图形学中的几何变换和裁剪技术。 通过本次实验,将老师在课堂上讲解的直线段裁剪算法进行具体的代码实现。第一次实验的扩展题目已采用编码法来实现直线段裁剪算法,因此本次实验中我重点研究的是NLN直线段裁剪算法。这个算法是对编码法的一个优化,在判断线段所属区域时可以降低求交次数。
  • VC++Sutherland-Hodgman剪中应用
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    本研究采用VC++编程环境,深入探讨并实现了Sutherland-Hodgman算法在复杂多边形裁剪问题上的高效解决方案。 经典多边形裁剪算法 Sutherland-Hodgman的VC++实现
  • VC++Sutherland-Hodgman剪中应用
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    本研究探讨了利用VC++编程环境实现Sutherland-Hodgman算法进行多边形裁剪的技术细节与实践效果,旨在提升计算机图形学中复杂形状处理的效率和精度。 经典多边形裁剪算法Sutherland-Hodgman的VC++实现涉及将一个多边形限制在一个给定窗口内。该算法通过依次使用每个窗口边界来裁剪输入多边形,从而生成最终被完全包含在窗口内的新多边形。整个过程包括确定交点、分类和连接等步骤。
  • OpenGL剪凹
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    本研究提出了一种利用OpenGL技术高效裁剪凹多边形的新算法,专注于处理复杂几何图形间的交集运算。通过优化计算流程和数据结构设计,显著提升了凸多边形对凹多边形的裁减效率与精度,适用于计算机图形学及CAD系统中复杂的图形编辑任务。 OpenGL实现的用凸多边形裁剪任意多边形的算法,并且手动画出直线,在VS2008环境中进行开发。
  • OpenGL中B样条曲线
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    本实验通过OpenGL实现B样条曲线算法,提供了一个完整的、可执行版本,旨在帮助学生理解和掌握计算机图形学中的关键概念和技术。 通过本次实验,我们将课堂上讲解的曲线和曲面算法转化为具体的代码实现。在实现过程中遇到了一些问题,例如使用不同算法进行曲线绘制时对控制点和顶点初始化的理解不够准确。最初尝试定义几个测试点来验证算法的效果,并未达到预期的理想结果。经过查阅资料并结合自己的代码进行了调整和完善,最终解决了这些问题,并能够实现交互式地绘制曲线。曲面的绘制是在成功完成曲线绘制的基础上进行的,在复习了老师上课讲授的相关曲面绘制算法后,也顺利完成了实验任务。起初感觉生成的曲面效果不尽如人意,后来了解到并应用光照处理技术到代码中去,从而显著提升了曲面的表现质量。