剪辑线到屏幕坐标

Question

我有定义为两点的线。 开始 = (xs,ys) end = (xe, ye)

我正在使用的绘图功能只接受完全在屏幕坐标中的线条。 屏幕尺寸为 (xSize, ySize)。

左上角是 (0,0)。右下角是 (xSize, ySize)。

其他一些函数给了我定义为例如 start(-50, -15) end(5000, 200) 的行。所以它的末端超出了屏幕尺寸。

在 C++ 中

struct Vec2
{
 int x, y
};

Vec2 start, end //This is all little bit pseudo code
Vec2 screenSize;//You can access coordinates like start.x end.y

如何计算位于屏幕边缘而不是屏幕外的新起点和终点。 我知道如何在纸上做到这一点。但我无法将其转移到 C++ 中。 在纸上，我正在寻找属于边缘和线的点。但是对于 c++ 来说计算量太大了。

你能帮忙吗？

Answer 1

有很多剪线算法，比如：

• 科恩-萨瑟兰wikipedia page with implementation
• 梁-巴尔斯基wikipedia page
• 尼科尔-李-尼科尔 (NLN) 还有很多。见Line Clipping on wikipedia

[EDIT1] 见下图：

起点有3种：

1. sx > 0 和 sy
2. sx 0（黄线）
3. sx

在情况 1 和 2 中，只需分别找到 Xintersect 和 Yintersect 并选择它们作为新的起点。 如您所见，情况3有2种线。在这种情况下找到Xintersect和Yintersect并选择终点附近的交点，即与endPoint距离最小的点。

min(distance(Xintersect, endPoint), distance(Yintersect, endPoint))

[EDIT2]

// Liang-Barsky function by Daniel White @ http://www.skytopia.com/project/articles/compsci/clipping.html
// This function inputs 8 numbers, and outputs 4 new numbers (plus a boolean value to say whether the clipped line is drawn at all).
//
bool LiangBarsky (double edgeLeft, double edgeRight, double edgeBottom, double edgeTop,   // Define the x/y clipping values for the border.
                  double x0src, double y0src, double x1src, double y1src,                 // Define the start and end points of the line.
                  double &x0clip, double &y0clip, double &x1clip, double &y1clip)         // The output values, so declare these outside.
{

    double t0 = 0.0;    double t1 = 1.0;
    double xdelta = x1src-x0src;
    double ydelta = y1src-y0src;
    double p,q,r;

    for(int edge=0; edge<4; edge++) {   // Traverse through left, right, bottom, top edges.
        if (edge==0) {  p = -xdelta;    q = -(edgeLeft-x0src);  }
        if (edge==1) {  p = xdelta;     q =  (edgeRight-x0src); }
        if (edge==2) {  p = -ydelta;    q = -(edgeBottom-y0src);}
        if (edge==3) {  p = ydelta;     q =  (edgeTop-y0src);   }   
        r = q/p;
        if(p==0 && q<0) return false;   // Don't draw line at all. (parallel line outside)

        if(p<0) {
            if(r>t1) return false;         // Don't draw line at all.
            else if(r>t0) t0=r;            // Line is clipped!
        } else if(p>0) {
            if(r<t0) return false;      // Don't draw line at all.
            else if(r<t1) t1=r;         // Line is clipped!
        }
    }

    x0clip = x0src + t0*xdelta;
    y0clip = y0src + t0*ydelta;
    x1clip = x0src + t1*xdelta;
    y1clip = y0src + t1*ydelta;

    return true;        // (clipped) line is drawn
}