[發明專利]一種基于投影的盒子裁剪方法

在審

• 申請號: 201711242383.3
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108053466A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 于海燕;何援軍;王永興;王生澤;孫志宏;單鴻波
• 申請（專利權）人: 東華大學;上海可人計算機軟件有限公司
• 主分類號: G06T15/30
• 分類號: G06T15/30;G06T3/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種基于投影的盒子裁剪方法，其特征在于，建立一個適合盒子裁剪的計算坐標系，在所述計算坐標系下，選取V和W兩個坐標平面，按照正投影的原理，將盒子表達為兩個矩形，這兩個矩形作為空間線段的裁剪邊界；建立視圖與空間的對應關系，由兩個視圖中矩形與直線投影的分布關系得到空間直線在盒子內部的顯示部分，具體步驟如下：

(1)建立盒子的裁剪環境：

(11)以盒子的兩個對稱平面及盒子的底平面作為坐標平面，建立盒子的計算坐標系；

選取兩個對稱平面對應于三投影面體系的V面和W面，這兩個平面的交線為z軸，則盒子在這兩個平面的正投影均為矩形Bv與Bw；

(12)根據盒子的參數求出平面上兩個矩形的參數，構建對所有直線適用的裁剪基礎平臺；

(2)對所有空間直線段P1P2進行盒子裁剪：

(21)將空間被裁減直線的端點P1和P2變換到所述計算坐標系下，端點P1和P2在V和W面上的投影分別為P1v、P2v、P1w與P2w；

(22)在計算坐標系下，根據V和W面上的矩形Bv與Bw與空間直線段P1P2的投影P1vP2v、P1wP2w的分布關系，判斷出空間直線段與盒子各面的位置關系；如果有顯示部分，則求出顯示部分直線段的兩個端點；

(23)將顯示部分直線段的兩個端點逆變換回原始坐標系。

2.根據權利要求1所述的基于投影的盒子裁剪方法，其特征在于，所述的步驟(11)中的兩個矩形Bv與Bw的參數包括4×2個頂點的坐標，4×2條邊的法線式直線方程，以此構建盒子的裁剪平臺。

3.根據權利要求1所述的基于投影的盒子裁剪方法，其特征在于，所述的步驟(22)中根據V面和W面上的矩形和空間P1P2的投影即直線或點的對應關系，判斷出空間直線段與盒子各面的位置關系的方法為：

(a)將空間直線段延長至無限長的空間直線，根據兩個投影面上的投影，判斷出空間直線與盒子的位置關系；如果與盒子有交點，則求出裁剪點；

(b)然后再求取被裁剪直線段與裁剪點之間的交集部分，即為在盒子內要顯示的部分。

4.根據權利要求3所述的基于投影的盒子裁剪方法，其特征在于，所述的步驟(a)是根據正投影性質及視圖的關聯，盒子在V面和W面上的正投影矩形Bv與Bw，如果空間線段P1P2所在直線在V面上的投影與矩形Bv的邊界有交點Iv，那么交點Iv所對應的空間點在W面上的投影必須在矩形Bw內或邊上才有效；只有交點Iv有效，才能在矩形Bv上求出P1P2相應的裁剪點；否則，在矩形Bv上的交點無效，必須在矩形Bw上執行類似的操作。