Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова
Опубликован: 23.04.2007 | Доступ: свободный | Студентов: 3308 / 461 | Оценка: 4.18 / 3.71 | Длительность: 17:54:00
ISBN: 978-5-9556-0098-7
Специальности: Программист
Лекция 5:

Отсечение отрезков и многоугольников

< Лекция 4 || Лекция 5: 1234 || Лекция 6 >

Алгоритм Лианга-Барского

Алгоритм Лианга-Барского [39] является более эффективным вариантом алгоритма Цируса-Бека в случае, если отсекающий многоугольник - это прямоугольник со сторонами, параллельными осям координат. В этом случае вычисление промежуточных величин упрощается ( P1 = (x1, y1),P2 = (x2, y2) ):

Ребро NEi PEi ((P2 - P1),NEi) t
левое:

x = xлево

(-1, 0) (xлево, yверх) x1 - x2 -\frac{(x_{лево}-x_1)}{x_1-x_2}
нижнее:

y = yниз

(0,-1) (xлево, yниз) y1 - y2 -\frac{(y_{низ}-y_1)}{y_1-y_2}
правое:

x = xправо

(1, 0) (xправо, yниз) x2 - x1 -\frac{(x_1-x_{право})}{x_2-x_1}
верхнее:

y = yверх

(0, 1) (xправо, yверх) y2 - y1 -\frac{(y_1-y_{верх})}{y_2-y_1}
// (xлево, yниз, xправо, yверх) - отсекающий прямоугольник;

Отсечь(отрезок P1P2)
{
    dx = P2.x - P1.x;
    dy = P2.y - P1.y;
 
      if( dx == 0 AND dy == 0 )
         отсечь как точку;
      else
      {
          t_Вх = 0;
          t_Вых = 1;
        
         // Отсечь_t может модифицировать t_Вх и t_Вых
        // (& означает передачу по адресу)
        if( Отсечь_t( dx, xлево - P1.x, &t_Вх, &t_Вых ) )
          if( Отсечь_t( -dx, P1.x - xправо, &t_Вх, &t_Вых ) )
          if( Отсечь_t( dy, yниз - P1.y, &t_Вх, &t_Вых ) )
          if( Отсечь_t( -dy, P1.y - yверх, &t_Вх, &t_Вых ) )
                {
                    if( t_Вх > 0 )
                     {

                           P1.x = P1.x + dx*t_Вх;
                           P1.y = P1.y + dy*t_Вх;
                      }
                               if( t_Вых < 1 )
                                 {
                                    P2.x = P1.x + dx*t_Вых;
                                    P2.y = P1.y + dy*t_Вых;
                                  }
                                      return отрезок P1P2;
                                        }
             return '
       }
}

// Проверить пересечение с ребром
// denom, num - 'знаменатель' и 'числитель' выражения (5.2)
// t_Вх и t_Вых передаются по адресу (обозначено *),
// они могут быть модифицированы;
// возвращает логическую переменную:
// true - продолжать отcечение
// false - закончить отcечение,
// отрезок полностью вне прямоугольника
bool Отсечь_t( denom, num, *t_Вх, *t_Вых )
{
       if( denom > 0 ) // Потенциально входящее пересечение
       {
              t = num / denom;
              if( t > t_Вых )
                     // t_ВхMax > t_ВыхMin: отрезок полностью снаружи
                     return false;
              else if( t > t_Вх ) // Модифицируем t_Вх
                     t_Вх = t;
       }
       else if( denom < 0 ) // Потенциально выходящее пересечение
       {
       t = num / denom;
       if( t < t_Вх )
              // t_ВхMax > t_ВыхMin: отрезок полностью снаружи
              return false;
       else if( t < t_Вых ) // Модифицируем t_Вых
              t_Вых = t;
       }
       else if( num > 0 )
              // отрезок параллелен ребру и полностью снаружи
              return false;

       return true;
}
Листинг 5.4. Алгоритм Лианга-Барского

Эксперименты, проведенные авторами на случайных наборах данных [39], показали, что их алгоритм на 25-62% быстрее алгоритма Сазерлэнда-Коэна. Поэтому в настоящее время алгоритм Лианга-Барского получил большее распространение.

< Лекция 4 || Лекция 5: 1234 || Лекция 6 >