bài tập lớn đồ họa máy tính cài đặt thuật toán xén một đa giác vào một vùng hình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Đề Tài:
Cài Đặt Thuật Toán Xén Một Đa Giác Vào Một Vùng Hình
Chữ Nhật
Giảng viên hướng dẫn:
Lớp: D8LT – CNTT6
Nhóm thực hiện : Hứa Thanh Tùng+ Dương Thị Ánh Nguyệt
Thành viên trong nhóm :
1. Hứa Thanh Tùng
2. Dương Thị Ánh Nguyệt
Hà Nội, tháng 06 năm 2013
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ Họa Máy Tính là một lĩnh vực của Công Nghệ Thông Tin, ở đó nghiên cứu, xây
dựng và tập hợp các công cụ (mô hình lý thuyết và phần mềm) khác nhau để kiến tạo,
xây dựng, lưu trữ và xử lý các mô hình và hình ảnh của các đối tượng, sự vật, hiện tượng
trong cuộc sống, sản xuất, nghiên cứu.
Đồ Họa Máy Tính góp phần quan trọng làm cho giao tiếp giữa con người và máy tính
trở nên thân thiện hơn. Trong lĩnh vực kỹ thuật máy tính, Đồ Họa Máy Tính càng ngày
càng phát triển mạng mẽ. Từ đồ họa trên máy tính chúng ta có nhiều lĩnh vực có ứng
dụng rất quan trọng của Đồ Họa Máy Tính trong thực tế như: tạo mô hình, hoạt cảnh
(game, giải trí,…), hỗ trợ thiết kế đồ họa, mô phỏng hình ảnh, chuẩn đoán hình ảnh
(trong Y tế), huấn luyện đào tạo ảnh (quân sự, hàng không,…), …
Trong Đồ Họa Máy Tính có nhiều thuật toán khác nhau. Xong mỗi thuật toán lại tỏ ra
có những ưu việt và hạn chế riêng đối với từng bài toán cụ thể. Và để phục vụ cho việc
tìm hiểu thêm về các thuật toán trong Đồ Họa Máy Tính, Nhóm chúng em với sự hướng
dẫn của Giảng viên – – Khoa CNTT – Trường ĐH Điện Lực đã thực hiện đề tài: “Cài
đặt thuật toán xén một đa giác vào một vùng hình chữ nhật”.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo: “……….” đã tận tâm chỉ bảo
và giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này. Trong quá trình làm đề tài sẽ không tránh

khỏi những sai sót, khuyết điểm. Vì vậy, nhóm thực hiện chúng em hy vọng nhận được
Trang 2
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
sự đánh giá và đóng góp nhiệt tình từ phía thầy cô và các bạn để bài của nhóm chúng em
được hoàn thiện hơn
Nhóm Tùng + Nguyệt, lớp D8LT – CNTT6 chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trường ĐH Điện Lực, tháng 06 năm 2013.
Trang 3
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
MỤC LỤC
Tiêu Đề Trang
LỜI NÓI ĐẦU Error: Reference source not found
MỤC LỤC 3
PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 4
I. Giới Thiệu Đề Tài……………………………………………….……………… …4
II. Giới Thiệu Ngôn Ngữ Lập Trình Được Sử Dụng Trong Đề Tài…… …… … 4
III. Giới Thiệu Thư Viện Graphics.h Trong Dev-C++…………… …….……… 5
IV. Cách sử dụng thư viện đồ họa trong Dev-C++…………………….… … … 5
PHẦN 2: Ý TƯỞNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VÀ CÀI ĐẶT THUẬT
TOÁN…………………………………………………………………… ………… 6
I. Qui định hiển thị đối tượng 2 chiều…………………………… ……… ……… 6
1.1. Một số khái niệm……………………… …………………… …………………6
1.2. Hệ tọa độ quan sát và hệ tọa độ thiết bị chuẩn………………… …………… 8
1.2.1. Hệ tọa độ quan sát………………………………… ……….….…………… 8
1.2.2. Hệ tọa độ thiết bị chuẩn……………………………….……….………………9
1.3. Các thuật toán xén hình……………………………… …………………………9
II. Thuật toán Cohen-Sutherland………….………… ……………………………10
III. Thuật toán xén đa giác vào hình chữ nhật và các lần biến đổi …… ………11
IV. CoDe Thuật Toán Xén Đa Giác Vào Hình Chữ Nhật…………………………13
KẾT LUẬN………………………………………………………….…………………41

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….…………………42
Trang 4
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
I. Giới Thiệu Đề Tài.
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế hiện nay là sự phát triển mạnh mẽ của ngành
công nghệ thông tin. Các ứng dụng của công nghệ thông tin ngày càng nhiều và có mặt
trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống.
Với đề tài: “Cài đặt thuật toán xén một đa giác vào một vùng hình chữ nhật”,
nhóm Tùng + Nguyệt – lớp D8LT – CNTT6 sẽ trình bày về thuật toán về xén hình
Sutherland - Hodgeman. Ý nghĩa của thuật toán xén hình trong công nghệ thông tin là
không hề nhỏ, đặc biệt là đối với màn hình máy tính thì nó có ý nghĩa vô cùng quan
trọng.
Qua đề tài này nhóm Tùng + Nguyệt mong sẽ giúp ích được cho mọi người hiểu thêm
phần nào về thuật toán xén hình.
II. Giới Thiệu Ngôn Ngữ Lập Trình Được Sử Dụng Trong Đề Tài
Stroustrup đã bắt đầu làm việc với khái niệm lớp trong 1979. Ý tưởng tạo ra một ngôn
ngữ mới bắt nguồn từ kinh nghiệm lập trình khi mà ông viết luận án tiến sĩ. Stroustrup
nhận ra rằng Simulacó nhiều tính năng hữu dụng cho việc phát triển một phần mềm lớn
nhưng nó đã quá chậm trong ứng dụng thực tế, trong khi đó, BCPL lại nhanh nhưng ở
cấp quá thấp và không tiện cho việc phát triển phần mềm lớn. Đến khi làm việc ở Bell
Labs, thì ông gặp phải vấn đề trong việc phân tích nhân Unix với việc tính toán phân tán.
Dùng lại kinh nghiệm lúc làm luận án tiến sĩ, Stroustrup cài thêm các tính năng giống
như Simula vào trong C để nâng cao. C được chọn là vì đó là ngôn ngữ tổng quát, nhanh
và năng động. Lần đầu tiên, các chức năng như là lớp, lớp dẫn xuất, kiểm tra kiểu mạnh,
nội tuyến (inline), và đối số mặc định đã được thêm vào trong C. Lần xuất bản đầu tiên
vào thị trường xảy ra trong tháng 11/1985.
Năm 1983, thì tên C với các lớp được đổi thành C++. các chức năng mới được thêm vào
bao gồm hàm ảo, quá tải hàm và toán tử, tham chiếu, hằng, khả năng kiểm soát bộ nhớ
của lưu trữ tự do, nâng cao việc kiểm soát kiểu, và lệnh chú giải kiểu (//).

Trang 5
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Năm 1985, tác phẩm The C++ Programming Language được xuất bản lần đầu tiên, cung
cấp một tài liệu tham khảo quan trọng cho ngôn ngữ nhưng đó chưa là một tiêu chuẩn
chính thức.
Năm 1989 phiên bản C++ 2.0 phát hành. Các tính năng mới bao gồm đa kế thừa, lớp trừu
tượng, hàm tĩnh, hàm thành viên hằng, và thành viên bảo tồn.
Năm 1990, cuốn The Annotated C++ Reference Manual được xuất bản cung cấp nền
tảng cho tiêu chuẩn tương lai.
Phiên bản xuất bản sau đó có thêm các chức năng tiêu bản, ngoại lệ, không gian tên,
chuyển kiểu cho toán tử new, và kiểu Boolean.
Khi C++ hình thành, thì thư viện chuẩn hoàn thiện với nó. Thư viện C++ đầu tiên thêm
vào là iostream.h cung cấp cơ sở để thay thế các hàm C truyền thống như
là printf và scanf. Sàu này, trong những thư viện chuẩn quan trọng nhất được thêm vào
là Thư viện Tiêu bản Chuẩn.
Sau nhiều năm làm việc, có sự cộng tác giữa ANSI và hội đồng tiêu chuẩn hoá C++
của ISO để soạn thảo tiêu chuẩn ISO/IEC 14882:1998. Phiên bản tiêu chuẩn này được
phát hành năm 1989, hội đồng tiếp tục xử lí các báo cáo trục trặc, và ấn hành một phiên
bản sửa sai của chuẩn C++ trong năm 2003.
Không ai là chủ nhân của ngôn ngữ C++, nó hoàn toàn miễn phí khi dùng. Mặc dù vậy,
các văn bản tiêu chuẩn thì không miễn phí.
III. Giới Thiệu Thư Viện Graphics.h Trong Dev-C++.
Tạo một chương trình đồ hoạ 2D trong DOS sữ dụng turbo C khá dễ dàng và ai cũng
có thể làm được.Thư viện đựoc #include có tên là graphis.h. Nhưng các thư viện C/C++
của borland lại có 1 điều đặc biệt là không sữ dụng được đối với 1 số trình compiler khác,
tuy nhiên so với các IDE hiện đại thì borland lại kém về mặt quản lý và tính thuận tiện.
Chính vì lẽ đó mà bản hack thư viện graphics cũng như các thư viện khác ra đời, và
hôm nay thư viện mình muốn giới thiệu graphics.h của Micheal.
Micheal đã thay đỗi BGI library (thư viện BGI) thành thư viện có tên WinBGIm để
có thể sữ dụng tốt trên windows. Và bây giờ bạn đã có thể sữ dụng tốt các hàm đặc biệt

của borland bằng dev-c++
IV. Cách sử dụng thư viện đồ họa trong Dev-C++.
Đầu tiên bạn tải file đính kèm về máy mình, giải nén ra sẽ được 2 file là graphics.h và
libbgi.a
+ File graphics.h để ở thư mục C:\Dev-Cpp\include
+ File libbgi.a để ở thư mục C:\Dev-Cpp\lib
Trang 6
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
(Nếu bạn cài mặc đinh Dev C++ ở ổ C)
Tiếp theo bạn khởi động Dev C++ lên, vào File >New > Project >Empty
Project (Nhớ chọn C++ Project) >OK
Đặt tên cho Project của mình!
Nhấn chuột phải lên cái project của bạn >New File
Nhấn Alt + P >Chọn thẻ Parameters > Copy và paste vào ô Linker những dìng dưới
đây:
-lbgi
-lgdi32
-lcomdlg32
-luuid
-loleaut32
-lole32
(Bao gồm cả dấu "-")
>OK
Phần 2: Ý tưởng xây dựng chương trình và cài đặt thuật toán
I. Qui định hiển thị đối tượng 2 chiều
1.1. Một số khái niệm
Cửa sổ (window) là một vùng được chọn để hiển thị trong hệ tọa độ thế giới thực.
Vùng quan sát (viewport) là vùng đƣợc chọn trên thiết bị hiển thị để các đối tượng ở
trong cửa sổ ánh xạ vào.
Cửa sổ xác định cái gì được thấy trên thiết bị hiển thị, còn vùng quan sát xác định

nơi nào nó sẽ được hiển thị.
Ở đây chúng ta nên phân biệt khái niệm cửa sổ đƣợc dùng trong phần này với khái
niệm cửa sổ đƣợc dùng trong các chương trình ứng dụng trên các hệ điều hành như
Windows.
Thông thường cửa sổ và vùng quan sát có dạng hình chữ nhật, có các cạnh song song
với các trục tọa độ. Tuy nhiên chúng cũng còn có một số dạng khác như đa giác, hình
tròn, …
Quá trình ánh xạ một vùng định nghĩa trong hệ tọa độ thế giới thực vào một vùng
trong hệ tọa độ thiết bị được gọi là phép biến đổi hệ quan sát (viewing transformation).
Trang 7
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Phép biến đổi hệ quan sát với cửa sổ và vùng quan sát có dạng là các hình chữ nhật
Quy trình hiển thị các đối tượnng trong đồ họa hai chiều có thể được mô tả qua sơ
đồ sau :
Trước tiên, các đối tượng sẽ đƣợc mô tả bằng các đối tượng đồ họa cơ sở và các
thuộc tính của chúng trong từng hệ tọa độ cục bộ (modeling coordinates - MC) nhằm đơn
giản hóa và tận dụng các đặc trƣng riêng của từng loại. Sau đó, chúng ta sẽ dùng các
phép biến đổi hệ tọa độ để chuyển các mô tả từ các hệ tọa độ cục bộ này sang một hệ tọa
độ thế giới thực (world coordinates - WC) duy nhất chứa toàn bộ các đối tƣợng thành
phần. Phép chuyển đổi này đƣợc gọi là phép chuyển đổi mô hình (modeling coordinates
transformation).
Tiếp theo, chúng ta sẽ định một hệ tọa độ quan sát (viewing coordinates - VC), là hệ
tọa độ mô tả vị trí của người quan sát đối tượng. Nhờ việc sử dụng hệ tọa độ này mà cùng
một mô tả, các đối tượng có thể được quan sát ở nhiều góc độ và vị trí khác nhau.
Trang 8
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Qui trình hiền thị đối tượng 2 chiều
Sau khi chuyển các mô tả đối tƣợng từ hệ tọa độ thế giới thực sang hệ tọa độ
quan sát, chúng ta sẽ định nghĩa cửa sổ trong hệ tọa độ này, đồng thời định nghĩa
vùng quan sát trong hệ tọa độ thiết bị chuẩn (normalized device coordinates - NDC)

có tọa độ các chiều thay đổi trong khoảng từ 0 đến 1.
Sau khi thực hiện phép ánh xạ từ cửa sổ sang vùng quan sát, tất cả các phần của
đối tượng nằm ngoài vùng quan sát sẽ bị xén (clip) và toàn bộ những gì nằm trong vùng
quan sát sẽ được ánh xạ sang hệ tọa độ thiết bị (device coordinates - DC). Việc đưa ra hệ
tọa độ thiết bị chuẩn nhằm giúp cho việc tƣơng thích dễ dàng với nhiều loại thiết bị hiển
thị khác nhau.Bằng cách thay đổi vị trí của vùng quan sát chúng ta có thể quan sát các đối
tượng tại các vị trí khác nhau trên màn hình hiển thị, đồng thời, bằng cách thay đổi kích
thƣớc của vùng quan sát, chúng ta có thể thay đổi kích thước và tính cân xứng của các
đối tượng được hiển thị. Chúng ta có thể thực hiện các hiệu ứng thu phóng bằng cách ánh
xạ các cửa sổ có kích thước khác nhau vào vùng quan sát có kích thước cố định. Khi các
cửa sổ đƣợc thu nhỏ, phần nằm trong cửa sổ sẽ được phóng to giúp chúng ta dễ dàng
quan sát các chi tiết mà không thể thấy được trong các cửa sổ lớn hơn.
1.2. Hệ tọa độ quan sát và hệ tọa độ thiết bị chuẩn
1.2.1. Hệ tọa độ quan sát
Để thiết lập hệ tọa độ quan sát, trƣớc tiên ta sẽ chọn một điểm P
0
(x
0
, y
0
) trong hệ tọa
độ thế giới thực làm gốc tọa độ.
Trang 9
Chuyển đổi từ
hệ tọa độ cục
bộ sang hệ
tọa độ thế
giới thực
Chuyển đổi từ
hệ thế giới

thực sang hệ
tọa độ quan
sát
Chuyển đổi
từ hệ tọa độ
quan sát sang
hệ tọa đồ
thiết bị chuẩn
Ánh xạ từ hệ
tọa độ thiết bị
chuẩn sang
hệ tọa độ
thiết bị
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Sau đó chúng ta sẽ sử dụng một vector V mô tả hướng quan sát để định hướng cho
trục tung y
v
của hệ tọa độ. Vector V được gọi là view-up vector.
Từ V chúng ta có thể tính được các vector đơn vị v = (v
x
v
y
) và u = (u
x
,u
y
) tương
ứng cho các trục tung yv và trục hoành xvcủa hệ tọa độ. Các vector đơn vị này sẽ được
dùng để tạo thành hai dòng đầu tiên của ma trận quay MR để đưa các trục xv yv trùng với
các trục xw ywcủa hệ trục tọa độ thế giới thực.

Ma trận của phép chuyển một điểm trong hệ tọa độ thế giới thực sang hệ tọa độ
quan sát là tích của hai ma trận của các phép biến đổi : phép tịnh tiến gốc tọa độ hệ quan
sát về gốc tọa độ hệ tọa độ thế giới thực, phép quay đưa các trục của hệ tọa
độ quan sát trùng với các trục của hệ tọa độ thế giới thực. M
WC,VC
=M
T
M
R
1.2.2. Hệ tọa độ thiết bị chuẩn
Do cách định nghĩa của các hệ tọa độ thiết bị khác nhau nên một hình ảnh hiển thị
được trên thiết bị này chưa chắc hiển thị chính xác trên thiết bị kia. Chính vì vậy cần phải
xây dựng hệ tọa độ thiết bị chuẩn đại diện chung cho các thiết bị để có thể mô tả các hình
ảnh của thế giới thực mà không phụ thuộc vào bất cứ thiết bị nào.
Trong hệ tọa độ này, các tọa độ x, y sẽ đƣợc gán các giá trị trong khoảng từ 0 đến 1.
Như vậy, vùng không gian của hệ tọa độ thiết bị chuẩn chính là hình vuông đơn vị có góc
trái dưới là (0,0) và góc phải trên (1,1).
Trang 10
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính

Hệ tọa độ thiết bị chuẩn
1.3. Các thuật toán xén hình
Thao tác loại bỏ các phần hình ảnh nằm ngoài một vùng cho trƣớc đƣợc gọi là xén
hình. Vùng được dùng để xén hình gọi là cửa sổ xén (clip window).
Tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể mà cửa sổ xén có thể có dạng là đa giác hay là
đường cong khép kín. Để đơn giản, trong các thuật toán xén hình, cửa sổ xén được gọi là
cửa sổ.
II. Thuật toán Cohen-Sutherland
Đây là một trong những thuật toán ra đời sớm nhất và thông dụng nhất.
Bằng cách kéo dài các biên của cửa sổ, người ta chia mặt phẳng thành chín vùng gồm cửa

sổ và tám vùng xung quanh nó.
Khái niệm mã vùng (area code)
Một con số 4 bit nhị phân gọi là mã vùng sẽ được gán cho mỗi vùng để mô tả vị trí
tương đối của vùng đó so với cửa sổ. Bằng cách đánh số từ 1 đến 4 theo thứ tự từ phải
qua trái, các bit của mã vùng được dùng theo quy ước sau để chỉ một trong bốn vị trí
tương đối của vùng so với cửa sổ bao gồm : trái, phải, trên, dưới.
Bit 1 : trái (LEFT)
Bit 2 : phải (RIGHT)
Trang 11
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Bit 3 : trên (TOP)
Bit 4 : dưới (BOTTOM)

Giá trị 1 tương ứng với vị trí bit nào trong mã vùng sẽ chỉ ra rằng điểm đó ở vị
trí tương ứng, ngược lại bit đó sẽ được đặt bằng 0. Ví dụ một vùng có mã là 1001, thì nó
sẽ nằm phía dưới (bit 4 bằng 1), bên trái (bit 1 bằng 1) so với cửa sổ, vùng có mã là 0000
chính là cửa sổ.
Các giá trị bit trong mã vùng đƣợc tính bằng cách xác định tọa độ của điểm (x, y)
thuộc vùng đó với các biên của cửa sổ.
Bit 1 được đặt là 1 nếu x < xmin, các bit khác được tính tương tự.
III. Thuật toán xén đa giác vào hình chữ nhật và các lần biến đổi
Chúng ta có thể hiệu chỉnh các thuật toán xén đoạn thẳng để xén đa giác bằng cách
xem đa giác như là một tập các đoạn thẳng liên tiếp nối với nhau. Tuy nhiên, kết quả sau
khi xén nhiều khi lại là tập các đoạn thẳng rời nhau. Điều chúng ta mongmuốn ở đây đó
là kết quả sau khi xén phải là một các đa giác để sau này có thể chuyển thành các vùng tô.
Trang 12
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Kết quả sau khi xén đa giác ban đầu. Đa giác ban đầu (a). Kết quả là các đoạn rời nhau
(b) và kết quả là các đa giác (c)
Trong phần này chúng ta sẽ khảo sát một trong các thuật toán xén đa giác đó là

thuật toán Sutherland-Hodgeman.
Thuật toán này sẽ tiến hành xén đa giác lần lƣợt với các biên cửa sổ. Đầu tiên, đa
giác sẽ được xén dọc theo biên trái của cửa sổ, kết quả sau bƣớc này sẽ được dùng để xén
tiếp biên phải, rồi cứ tƣơng tự nhƣ vậy cho các biên trên, dưới. Sau khi xén hết với bốn
biên của cửa sổ, ta đƣợc kết quả cuối cùng.
Với mỗi lần xén đa giác dọc theo một biên nào đó của cửa sổ, nếu gọi V
i
,V
i+1
là hai đỉnh
kề cạnh V
i
V
i+1
, ta có 4 trường hợp có thể xảy ra khi xét từng cặp đỉnh của đa giác ban đầu
với biên của cửa sổ như sau:
i) Nếu V
i
nằm ngoài, V
i+1
nằm trong, ta lưu giao điểm I của V
i
V
i+1
với biên của cửa sổ
và V
i+1
ii) Nếu cả V
i
, V

i+1
đều nằm trong, ta sẽ lưu cả V
i
, V
i+1
iii) Nếu V
i
nằm trong, V
i+1
nằm ngoài, ta sẽ lưu V
i
và I.
iiii) Nếu cả V
i
, V
i+1
đều nằm ngoài, ta không lưu gì cả
Trang 13
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Các trường hợp khi xét V
i
,V
i+1
với các biên của cửa sổ
IV. CoDe Thuật Toán Xén Đa Giác Vào Hình Chữ Nhật.
# include <iostream.h>
# include <graphics.h>
# include <conio.h>
# include <math.h>
class PointCoordinates

{
public:
float x;
float y;
PointCoordinates( )
{
x=0;
y=0;
}
};
Trang 14
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
class LineCoordinates
{
public:
float x_1;
float y_1;
float x_2;
float y_2;
LineCoordinates( )
{
x_1=0;
y_1=0;
x_2=0;
y_2=0;
}
LineCoordinates(const float x1,const float y1,const float x2,const float y2)
{
x_1=x1;
y_1=y1;

x_2=x2;
y_2=y2;
}
};
class RectangularCoordinates
Trang 15
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
{
public:
float x_min;
float y_min;
float x_max;
float y_max;
RectangularCoordinates(const float x1,const float y1,const float x2,const float
y2)
{
x_min=x1;
y_min=y1;
x_max=x2;
y_max=y2;
}
};
void show_screen( );
void apply_window_to_viewport_coordinate_transformation(const
RectangularCoordinates,const RectangularCoordinates,int &,int &);
void clip_polygon(const RectangularCoordinates,const int,const int []);
const int check_line(const LineCoordinates,const LineCoordinates);
const int check_point(const LineCoordinates,const float,const float);
const PointCoordinates
get_intersection_point(LineCoordinates,LineCoordinates);

Trang 16
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
void Polygon(const int,const int []);
void Rectangle(const int,const int,const int,const int);
void Line(const int,const int,const int,const int);
void Dashed_line(const int,const int,const int,const int,const int=0);
int main( )
{
int driver=VGA;
int mode=VGAHI;
initgraph(&driver,&mode,"");
show_screen( );
setcolor(15);
Line(90,150,90,390);
Line(50,350,320,350);
Line(400,150,400,390);
Line(360,350,580,350);
RectangularCoordinates WC(130,180,290,300);
RectangularCoordinates VC(440,230,550,300);
setcolor(15);
Line(90,180,95,180);
Line(90,300,95,300);
Line(130,345,130,350);
Line(290,345,290,350);
Line(400,230,405,230);
Trang 17
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
Line(400,300,405,300);
Line(440,345,440,350);
Line(550,345,550,350);

setcolor(15);
Rectangle(WC.x_min,WC.y_min,WC.x_max,WC.y_max);
Rectangle(VC.x_min,VC.y_min,VC.x_max,VC.y_max);
int n=8;
int polygon_vertices[18]={ 60,320 , 320,320 , 250,190 , 235,210 ,230,195 ,
215,220 , 200,200 , 60,320 };
setcolor(7);
Polygon(n,polygon_vertices);
setcolor(15);
settextstyle(0,0,1);
outtextxy(50,175,"YW");
outtextxy(50,295,"YW");
outtextxy(110,360,"XW");
outtextxy(280,360,"XW");
outtextxy(360,225,"YV");
outtextxy(360,295,"YV");
outtextxy(420,360,"XV");
outtextxy(530,360,"XV");
outtextxy(182,170,"Window");
outtextxy(140,390,"");
Trang 18
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
outtextxy(462,220,"Viewport");
outtextxy(420,390,"");
settextstyle(2,0,4);
outtextxy(67,175,"min");
outtextxy(67,295,"max");
outtextxy(127,360,"min");
outtextxy(297,360,"max");
outtextxy(377,225,"min");

outtextxy(377,295,"max");
outtextxy(437,360,"min");
outtextxy(547,360,"max");
char Key=NULL;
do
{
Key=getch( );
}
while(Key!='T' && Key!='t');
settextstyle(0,0,1);
setcolor(0);
outtextxy(90,450," XIN CHAN THANH CAM ON ");
setcolor(15);
outtextxy(85,450," ");
setcolor(12);
Trang 19
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
outtextxy(213,450," ");
for(int count=0;count<n;count++)
apply_window_to_viewport_coordinate_transformation(WC,VC,polygon_verti
ces[(count*2)],polygon_vertices[((count*2)+1)]);
clip_polygon(VC,n,polygon_vertices);
getch( );
return 0;
}
void apply_window_to_viewport_coordinate_transformation(const
RectangularCoordinates wc,const RectangularCoordinates vc,int &x,int &y)
{
float Sx=((vc.x_max-vc.x_min)/(wc.x_max-wc.x_min));
float Sy=((vc.y_max-vc.y_min)/(wc.y_max-wc.y_min));

float Tx=vc.x_min;
float Ty=vc.y_min;
x=(Tx+(Sx*(x-wc.x_min)));
y=(Ty+(Sy*(y-wc.y_min)));
}
void clip_polygon(const RectangularCoordinates wc,const int n, const int
polygon_edges[])
{
int edges_counter;
int number_of_edges=n;
Trang 20
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
int *edges=new int[(n*4)];
int *clipped_edges=new int[(n*4)];
for(int count_1=0;count_1<(n*2);count_1++)
edges[count_1]=polygon_edges[count_1];
LineCoordinates window_line;
for(int count_2=1;count_2<=4;count_2++)
{
edges_counter=1;
for(int count_3=0;count_3<(number_of_edges*4);count_3++)
clipped_edges[count_3]=0;
if(count_2==1)
{
window_line.x_1=wc.x_min;
window_line.y_1=wc.y_max;
window_line.x_2=wc.x_max;
window_line.y_2=wc.y_max;
}
else if(count_2==2)

{
window_line.x_1=wc.x_max;
window_line.y_1=wc.y_max;
window_line.x_2=wc.x_max;
window_line.y_2=wc.y_min;
Trang 21
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
}
else if(count_2==3)
{
window_line.x_1=wc.x_max;
window_line.y_1=wc.y_min;
window_line.x_2=wc.x_min;
window_line.y_2=wc.y_min;
}
else if(count_2==4)
{
window_line.x_1=wc.x_min;
window_line.y_1=wc.y_min;
window_line.x_2=wc.x_min;
window_line.y_2=wc.y_max;
}
int rule_no;
PointCoordinates point;
for(int count_4=1;count_4<number_of_edges;count_4++)
{
LineCoordinates line(edges[((count_4*2)-2)],edges[((count_4*2)-
1)],edges[(count_4*2)],edges[((count_4*2)+1)]);
rule_no=check_line(window_line,line);
switch(rule_no)

Trang 22
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
{
case 1 : clipped_edges[(edges_counter*2)]=(int)(line.x_2+0.5);
clipped_edges[((edges_counter*2)+1)]=(int)(line.y_2+0.5);
edges_counter++;
break;
case 2 : break;
case 3 : point=get_intersection_point(window_line,line);
clipped_edges[(edges_counter*2)]=(int)(point.x+0.5);
clipped_edges[((edges_counter*2)+1)]=(int)(point.y+0.5);
edges_counter++;
break;
case 4 : point=get_intersection_point(window_line,line);
clipped_edges[(edges_counter*2)]=(int)(point.x+0.5);
clipped_edges[((edges_counter*2)+1)]=(int)(point.y+0.5);
edges_counter++;
clipped_edges[(edges_counter*2)]=(int)(line.x_2+0.5);
clipped_edges[((edges_counter*2)+1)]=(int)(line.y_2+0.5);
edges_counter++;
break;
}
}
clipped_edges[0]=clipped_edges[((edges_counter*2)-2)];
clipped_edges[1]=clipped_edges[((edges_counter*2)-1)];
Trang 23
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
for(int count_5=0;count_5<(edges_counter*2);count_5++)
edges[count_5]=0;
number_of_edges=edges_counter;

for(int count_6=0;count_6<(edges_counter*2);count_6++)
edges[count_6]=clipped_edges[count_6];
}
setcolor(10);
Polygon(number_of_edges,edges);
delete edges;
delete clipped_edges;
}
const int check_line(const LineCoordinates line,const LineCoordinates edge)
{
int rule_number=0;
int point_1=check_point(line,edge.x_1,edge.y_1);
int point_2=check_point(line,edge.x_2,edge.y_2);
if(point_1==1 && point_2==1)
rule_number=1;
else if(point_1!=1 && point_2!=1)
rule_number=2;
else if(point_1==1 && point_2!=1)
rule_number=3;
else if(point_1!=1 && point_2==1)
Trang 24
Báo cáo Bài Tập Lớn môn học Đồ Họa Máy Tính
rule_number=4;
return rule_number;
}
const int check_point(const LineCoordinates lc,const float x,const float y)
{
float c=(((lc.x_2-lc.x_1)*(y-lc.y_1))-((lc.y_2-lc.y_1)*(x-lc.x_1)));
if(c<=0)
return 1;

else
return 0;
}
const PointCoordinates get_intersection_point(LineCoordinates
lc1,LineCoordinates lc2)
{
float x_min=lc1.x_1;
float x_max=lc1.x_2;
float y_min=lc1.y_1;
float y_max=lc1.y_2;
if(lc1.x_1==lc1.x_2)
{
if(lc2.y_2>=lc2.y_1 && lc2.y_2>y_max)
y_max=lc2.y_2;
else if(lc2.y_1>lc2.y_2 && lc2.y_1>y_max)
Trang 25