BÀI TẬP LỚN ĐỒ HỌA MÁY TÍNH

 BÀI TẬP LỚN ĐỒ HỌA MÁY TÍNH

Bài 3. Trình bày các kỹ thuật xén tỉa. Viết chương trình mô phỏng các kỹ thuật đó.
                Nhóm 3 Gồm: +: Nguyễn Bá Hoàng (1300863)
                                            +: Nguyễn Quốc Hưng (1300775)
                                        +:Nguyễn Văn Dũng (1300773)
                                               +:Đặng Văn Thụ (1300481)                                                   +:Nguyễn Tiến Đức (1300536)

    Chủ đề

        +: Xén hình

        +: Xén đoạn thẳng bằng thuật toán  CohenSutherland

        +: Xén đa giác bằng thuật toán SutherlandHodegman

I: Xén hình là gì (Clipping).

- Là thao tác loại bỏ phần hình ảnh của thế giới thực nằm bên ngoài một cửa sổ quan sát.

II: Các loại xén hình

- Xén điểm

+: Input Điểm P
+: Output
 P thuộc cửa sổ W(Wl ,Wr ,Wb ,Wt )

- Xén đoạn thẳng bằng thuật toán Cohen-Sutherland

+: Input
+: Đoạn thẳng P1 P2
+: Output
 P1 P2 giao W(Wl ,Wr ,Wb ,Wt )

- Mặt phẳng được chia làm 5 vùng

- Input
- Đoạn thẳng P1 P2
- Output
P1 P2 giao W(Wl ,Wr ,Wb ,Wt )

- Lặp
- Bước 1 : Tính mã vùng
C1 là mã vùng của P1
C2 là mã vùng của P2
- Bước 2 : Xét mã vùng
Trường hợp 1 : Đoạn thẳng nằm vùng bên trong

Trường hợp 2 : Đoạn thẳng thuộc các vùng bên ngoài

Trường hợp 3 :

- Tóm Tắt Xén đoạn thẳng bằng thuật toán Cohen-Sutherland

- Cài Đặt Bài Toán Xén Đường Thẳng Với Hình Chữ Nhật Bằng CohenSutherland:

#include<graphics.h>
#include<math.h>
#include<dos.h>
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<stdlib.h>
void cohen(int x1,int y1,int x2,int y2,int xa, int ya, int xb,int yb)
{
int a[4],b[4],i,kthuc=0;
while(kthuc==0)
{
a[1]=a[2]=a[3]=a[4]=0;
if(xa<x1) a[1]=1;
if(xa>x2) a[2]=1;
if(ya<y1) a[3]=1;
if(ya>y2) a[4]=1;b[1]=b[2]=b[3]=b[4]=0;
if(xb<x1) b[1]=1;
if(xb>x2) b[2]=1;
if(yb<y1) b[3]=1;
if(yb>y2) b[4]=1;
int ktra=0;
for(i=1;i<=4;i++)
{ if( (a[i]==1) || (b[i]==1) ) ktra=1; };
if(ktra==0) { setcolor(10);line(xa,ya,xb,yb);kthuc=1;}
else
{
int ktra1=1;
for(i=1;i<=4;i++)
{if( (a[i]==1) && (b[i]==1) ) ktra1=0;}
if(ktra1==0) {kthuc=1;}
else
{ if(a[1]==0 && a[2]==0 && a[3]==0 && a[4]==0)
{
for(i=1;i<=4;i++)
{
int tg1=a[i];a[i]=b[i];b[i]=tg1;
}
int tg2=xa;xa=xb;xb=tg2;
int tg3=ya;ya=yb;yb=tg3;
}
if(a[1]==1)
{
ya=(yb-ya)*(x1-xa)/(xb-xa)+ya;
xa=x1; //cout<<xa<<" "<<ya<<endl;
}
if(a[2]==1)
{
ya=(yb-ya)*(x2-xa)/(xb-xa)+ya;
xa=x2;
}
if(a[3]==1)
{
xa=(xb-xa)*(y1-ya)/(yb-ya)+xa;
ya=y1;
}
if(a[4]==1)
{
xa=(xb-xa)*(y2-ya)/(yb-ya)+xa;
ya=y2;
}
}
}
}
}
int main()
{
int md=0, dr=0;
initgraph(&md,&dr,"c:\\tc\\bgi");
setcolor(11);
rectangle(200,200,400,400);
cohen(200,200,400,400,150,100,300,300);
getch();
}

- Kết Quả Chạy Bài Toán:

- Xén đa giác bằng thuật toán Sutherland-Hodegman

+: Input
Đa giác P
+: Output
P giao W

+: Mỗi cạnh chia mặt phẳng ra làm 2 phần gồm: nửa mặt phẳng trong và nửa mặt phẳng ngoài.

+: Cửa sổ quan sát là giao của các nửa mặt phẳng trong của các cạnh

+: Dùng từng cạnh của cửa sổ lần lượt xén đa giác.
Bước 1 : Xén trái
Bước 2 : Xén phải
Bước 3 : Xén dưới
Bước 4 : Xén trên

+: Input
Đa giác IN = {p0 , p1 , ... , pn-1 }
+ :Output
Đa giác OUT = IN giao W(Wl ,Wr ,Wb ,Wt )

Bước 1

     OUT = {}

Bước 2

    Lặp
         p : p0 ... pn-1
        s là đỉnh kề trước của p

Trường hợp 1 : p bên trong, s bên trong

Trường hợp 2 : p bên ngoài, s bên trong

Trường hợp 3 : p bên ngoài, s bên ngoài

Trường hợp 4 : p bên trong, s bên ngoài

- Ví Dụ Xén đa giác ABCDEF vào vùng cửa sổ

- Cài Đặt Xén đa giác bằng Sutherland-Hodegman

#include <stdio.h>
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>
#include <process.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef unsigned int outcode;
outcode CompOutCode(float x,float y);
enum { TOP = 0x1,
BOTTOM = 0x2,
RIGHT = 0x4,
LEFT = 0x8
};
float xmin,xmax,ymin,ymax;
void clip(float x0,float y0,float x1,float y1)
{
outcode outcode0,outcode1,outcodeOut;
int accept = FALSE,done = FALSE;
outcode0 = CompOutCode(x0,y0);
outcode1 = CompOutCode(x1,y1);
do
{
if(!(outcode0|outcode1))
{
accept = TRUE;
done = TRUE;
}
else
if(outcode0 & outcode1)
done = TRUE;
else
{
float x,y;
outcodeOut = outcode0?outcode0:outcode1;
if(outcodeOut & TOP)
{
x = x0+(x1-x0)*(ymax-y0)/(y1-y0);
y = ymax;
}
else
if(outcodeOut & BOTTOM)
{
x = x0+(x1-x0)*(ymin-y0)/(y1-y0);
y = ymin;
}
else
if(outcodeOut & RIGHT)
{
y = y0+(y1-y0)*(xmax-x0)/(x1-x0);
x = xmax;
}
else
{
y = y0+(y1-y0)*(xmin-x0)/(x1-x0);
x = xmin;
}
if(outcodeOut==outcode0)
{
x0 = x;
y0 = y;
outcode0 = CompOutCode(x0,y0);
}
else
{
x1 = x;
y1 = y;
outcode1 = CompOutCode(x1,y1);
}
}
}while(done==FALSE);
if(accept)
line(x0,y0,x1,y1);
outtextxy(150,20,"Da Giac Sau Khi Xen");
rectangle(xmin,ymin,xmax,ymax);
}
outcode CompOutCode(float x,float y)
{
outcode code = 0;
if(y>ymax)
code|=TOP;
else
if(y<ymin)
code|=BOTTOM;
if(x>xmax)
code|=RIGHT;
else
if(x<xmin)
code|=LEFT;
return code;
}
void main( )
{
float x1,y1,x2,y2;
/* request auto detection */
int gdriver = DETECT, gmode, n,poly[14],i;
clrscr( );
printf("Nhap so canh cua da giac");
scanf("%d",&n);
printf("\nNhap Toa Do Da Giac\n");
for(i=0;i<2*n;i++)
{
scanf("%d",&poly[i]);
}
poly[2*n]=poly[0];
poly[2*n+1]=poly[1];
printf("Nhap Toa Do Vuong Goc Cua Da Giac\n");
scanf("%f%f%f%f",&xmin,&ymin,&xmax,&ymax);
/* initialize graphics and local variables */
initgraph(&gdriver, &gmode, "c:\\tc\\bgi");
outtextxy(150,20,"Da Giac Truoc Khi Xen");
drawpoly(n+1,poly);
rectangle(xmin,ymin,xmax,ymax);
getch( );
cleardevice( );
for(i=0;i<n;i++)
clip(poly[2*i],poly[(2*i)+1],poly[(2*i)+2],poly[(2*i)+3]);
getch( );
restorecrtmode( );
}

- Nhập Thông Số:

- Kết Quả: Đa giác Trước Khi Chưa Xén.

- Kết Quả: Đa Sau Khi Được Xén.