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二维图形的裁剪算法研究与改进

作 者: 王浩朋
导 师: 璩柏青
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 计算机图形学 凸多边形 任意多边形 裁剪 算法
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 54次
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内容摘要


本文对计算机图形学中的基础裁剪算法进行了研究。针对目前的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,提出了一种改进的conhen-sutherland线段裁剪算法,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的过滤出来,从而减少了求交点的次数,提高了运算效率。提出了一种改进的Cyrus—Beck线段裁剪算法。新算法与Cyrus—Beck算法相比,当n较大时,新算法的乘法大约只有Cyrus—Beck算法的1/3。因此,新算法大大地加快运算速度。提出了一种多边形窗口线裁剪算法,该算法利用所提出的一个有效的判定方法很好的减少了求交运算量,极大的提高了算法的效率。针对各种特殊情况处理又做了详尽的研究,最终将被裁剪线段快速、准确输出。实验证明,该算法是目前任意多边形线裁剪中一种较高效的算法。分析了圆形窗口与直线的位置关系及其判定方法,并给出了圆形窗口对直线裁剪的基本算法,将直线用参数表示,直线与圆形窗口交点处的t作参数,推导出简单易行的数学判别模式,经判别后,确定是否可求出参数t及其对应的交点坐标。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-18
  1.1 计算机图形学的发展历程  7
  1.2 计算机图形学应用  7-11
  1.3 计算机图形学算法的发展  11
  1.4 裁剪操作定义  11-13
  1.5 国内外研究综述  13-15
    1.5.1 点裁剪  13
    1.5.2 矩形窗口的直线段裁剪  13
    1.5.3 多边形窗口的直线段裁剪  13-14
    1.5.4 圆形窗口的直线段裁剪  14-15
    1.5.5 多边形窗口的多边形裁剪  15
  1.6 本课题研究意义  15-16
  1.7 本文所做工作  16-18
第二章 矩形窗口的线裁剪  18-27
  2.1 Cohen-sutherland 算法描述  18-20
  2.2 中点分割裁剪算法描述  20-21
    2.2.1 算法基本思想  20
    2.2.2 算法步骤  20-21
    2.2.3 算法特点  21
  2.3 Cohen-sutherland 线段裁剪算法改进  21-25
    2.3.1 算法思想  22
    2.3.2 改进算法步骤  22
    2.3.3 算法部分代码  22-23
    2.3.4 裁剪结果  23-25
  2.4 本章小结  25-27
第三章 凸多边形窗口的线裁剪  27-35
  3.1 Cyrus—Beck 算法  27-29
  3.2 Cyrus—Beck 算法的改进  29-32
    3.2.1 直线对平面的分割  29-30
    3.2.2 算法的改进  30-32
    3.2.3 裁剪结果  32
  3.3 改进后算法与改进前算法比较  32-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章 任意多边形窗口的直线裁剪算法  35-43
  4.1 算法思想概述  35-36
  4.2 交点计算  36-37
  4.3 被裁剪线段与窗口顶点相交或与窗口边界重合情况的处理  37-39
    4.3.1 被裁剪线段与窗口的顶点相交  37-38
    4.3.2 被裁剪线段与窗口的边界重合  38-39
  4.4 算法步骤  39
  4.5 算法部分描述  39-42
  4.6 本章小结  42-43
第五章 圆形和椭圆形窗口线裁剪算法  43-51
  5.1 圆与直线段求交运算  43-45
  5.2 圆形窗口的直线段裁剪算法改进思想  45-46
  5.3 圆形窗口的直线段裁剪算法改进步骤  46-47
  5.4 椭圆形窗口的直线段裁剪  47-48
  5.5 本章小结  48-51
第六章 总结与展望  51-53
  6.1 论文工作结论  51-52
  6.2 论文工作展望  52-53
致谢  53-55
参考文献  55-59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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