第6章二維觀察

第6章二維觀察觀察流程觀察參考坐標系窗口到視口的坐標變換二維觀察函數(shù)裁剪操作點的裁剪線段的裁剪多邊形的裁剪文字的裁剪

觀察流程建模變換觀察變換規(guī)格化變換工作站

變換MCWCVCNDCDCMC----建模坐標系WC----世界坐標系VC----觀察坐標系NDC--規(guī)范化設備坐標系DC----設備坐標系觀察坐標系裁剪窗口建立觀察參考坐標系選擇P0（x0,y0),觀察向上向量vP0平移至世界坐標系原點T旋轉使與觀察坐標重合Rp0View-up觀察坐標系Viewingcoordinates建立觀察坐標系ViewingcoordinatesXY-------UV選擇觀察坐標系原點P0，定義觀察矢量V和與之正交的向量u

Mwc,vc=

R?.TT---將觀察坐標系原點移動到世界坐標系原點R---將觀察坐標系轉動到與世界坐標系重合

定義觀察坐標系原點P0;定義觀察向上向量v(vx,vy),求出正交向量u（vy,-vx);變換矩陣：原點平移至P0,矩陣T,旋轉坐標軸至u，v，矩陣R

P0VOXYvx

vy

0vy-vx

0001u裁剪窗口到規(guī)范化窗口的映射

(6.8)

上式由6.8式得到，xvmin=-1,xvmax=+1。規(guī)范化正方形到視口，可保持x,y的比例。一個設備上可顯示多視口。工作站變換規(guī)格化變換規(guī)范化變換、工作站變換規(guī)范化變換工作站變換

規(guī)范化坐標空間到

各工作站的變換6.8式中，用-1裁剪操作Clipping邊界：矩形邊界多邊形邊界圓和曲線邊界窗口裁剪與視口裁剪裁剪對象：

點，線，區(qū)域，曲線，文字點的裁剪P(x,y)W(xmin,xmax,ymin,ymax)if(xmin<=x<=xmax

)and(ymin<=y<=ymax)thendisplayP(x,y)線段的裁剪

Cohen-Sutherland線段裁剪法中點裁剪法

梁友棟-Barsky

線段裁剪法

Nicholl-Lee-Nicholl

線段裁剪法

非矩形窗口的裁剪Cohen-Sutherland線段裁剪法編碼法Bit_4=1ify>ymaxBit_3=1ify<ymin

Bit_2=1ifx>xmaxBit_1=1ifx<xminf(p)=(TBRL)Iff(p)=(0000)；pinwindowf(p1)=f(p2)=(0000)；p1p2inwindowElseiff(p1)&f(p2)=(1xxx)or(x1xx)or(xx1x)or(xxx1)p1p2notvisibleElse可見性不定求交處理裁剪的實現(xiàn)BottomLeftTopRight100110001010000100000010010101000110LeftRightBottomTop求交計算直線的參數(shù)方程

P0(x0,y0),P1(x1,y1)

P(u)=P0+(P1-P0)u0≤u≤1

x(u)=x0+(x1-x0)u

y(u)=y0+(y1-y0)uP0P1p1p2。凹多邊形裁剪

圓形窗口的線段裁剪線段和圓的求交運算不相交情況的排除包圍盒方法。求解圓-直線的聯(lián)立方程多邊形的裁剪

Sutherland-Hodgeman多邊形裁剪頂點排序左邊，上邊，右邊，下邊逐一裁剪連接頂點裁剪流水線左邊，上邊，右邊，下邊凹多邊形裁剪后有多余邊(得出的首尾點總要連起來）多邊形裁剪

Weiler-Atherton算法

順時針方向處理多邊形邊和窗口邊從多邊形的某一頂點開始（起始點）沿順時針方向由外到內時,沿多邊形邊裁剪；由內到外時,與窗口的交點進棧；順時針沿窗口邊界前進；得到窗口邊。直到與多邊形的邊相交；退棧，沿多邊形邊繼續(xù)前進，直到與起點相遇。曲線的裁剪求交計算的復雜性包圍盒方法文字的裁剪stringstringstringstringstringstringstringstringstrstringstringstringstringstringstring字符串精度字符精度筆劃精度裁剪前裁剪后外部裁剪多窗口系統(tǒng)中保留窗口外的部分凹多邊形裁剪例子本章習題線段裁剪：線段p1(-3/2,1/6),p