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Clipping von Polygonen

Für das Clippen von Polygonen reicht es nicht, jede beteiligte Kante zu clippen:


Abbildung 5.5: Zerfall eines Polygons bei reinem Linien-Clippen

Vielmehr müssen zusätzlich die Ein- und Austrittspunkte verbunden werden, um nach dem Clipping wieder ein Polygon zu erhalten:


Abbildung 5.6: Verbinden der Ein- und Austrittspunkte

Obacht: Bzgl. der Ecken des Clip-Windows ist eine Spezialbehandlung erforderlich:


Abbildung 5.7: Spezialbehandlung an den Clipfensterecken

Der Sutherland & Hodgman-Algorithmus clippt an vier Fensterkanten nacheinander:

    fuer jede Clipping-Gerade E tue:
      fuer jeden Polygonpunkt P tue:
        falls P sichtbar: uebernimm ihn
        falls Kante von P zu seinem Nachfolger E schneidet:
              uebernimm den Schnittpunkt

/********************************************************************************/
/*                                                                              */
/*          Clippen von Polygonen an einem Fenster nach Sutherland-Hodgmann     */
/*                                                                              */
/********************************************************************************/

public boolean onVisibleSide(              // Liefert true, wenn der Punkt p
                             Point p,      // bzgl. der waage- oder senkrechten
                             int value,    // Kante beim entspr.  y- oder x-Wert
                             int edge) {   // value auf der sichtb. Seite liegt.
                                           // edge symbolisiert die Lage der
                                           // Kante analog zum Regioncode.
                                           
    switch (edge) {
       case LEFT   : return p.x >= value;  // linke  Fenster-Kante
       case RIGHT  : return p.x <= value;  // rechte Fenster-Kante
       case TOP    : return p.y >= value;  // obere  Fenster-Kante
       case BOTTOM : return p.y <= value;  // untere Fenster-Kante
     }

     return false; // sonst: draussen
}


private Point intersection(                // liefert true, falls sich die Linie
                      Point p1, Point p2,  // p1-p2 mit waage- oder senkrechter
                      int value,           // Clipping-Kante bei y- oder x-Wert 
                      int edge) {          // value schneidet. edge ist die 
                                           // Clipping Kante relativ zum 
                                           // Clipping-Rechteck

    boolean p1_vis, p2_vis;                // true, falls p1 bzw p2 sichtbar
    double slope;                          // Steigung der Geraden p1-p2
                                           // y = (x-p1.x)*slope + p1.y
                                           
    Point i = null;                        // liefert den Schnittpunkt i zurueck

    p1_vis=on_Visible_Side(p1,value,edge); // p1 sichtbar ? 
    p2_vis=on_Visible_Side(p2,value,edge); // p2 sichtbar ?

    if ((p1_vis && p2_vis) || (!p1_vis && !p2_vis))
        return i;                          // kein Schnittpkt
        
    else {
        slope = (double)(p2.y-p1.y) / (double) (p2.x-p1.x);   // Steigung

        if (edge==TOP || edge == BOTTOM) {  // waagerechte Kante
            i.x = (int)((value-p1.y) / slope) + p1.x;
            i.y = value;
        }
        else {                             // senkrechte Kante
            i.x = value;
            i.y = (int)((value-p1.x) * slope) + p1.y;
        }
        return i;                         // Schnittpunkt liefern
    }
}


private boolean sutherland_hodgeman(Vector pv, int value, int edge) {
    int old; // durchlaeuft die alten Punkte
    Vector hilf = new Vector(pv.size(), 1); // Hilfsvektor
    Point s, i;

    for (old = 0; old < pv.size() - 1; old++) {
        s = (Point) pv.elementAt(old);
        if (s.onVisibleSide(value, edge)) {
            hilf.addElement(s);
        }

        i = l.intersects(s, pv.elemenatAt(old+1), value, edge);
        if (i != null) {
            hilf.addElement(i);
         }
     }
     if (hilf.size() > 0) { // Falls Punkte gemerkt
         hilf.addElement(hilf.elementAt(0)); // 1. nochmal ans Ende
     }
     pv = hilf; // neuen Vektor merken
     return hilf.size() != 0; // wenn draussen: Vektor leer
}


Abbildung 5.8: Vom Sutherland-Hodgman-Algorithmus geclipptes Polygon


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