[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

本發明涉及一種基于投影的盒子裁剪方法，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。本發明能有效解決奇異問題，且降低了計算復雜度。

技術領域

本發明涉及電子顯示裝備的盒子裁剪技術領域，特別是涉及一種基于投影的盒子裁剪方法。

背景技術

現在的電子設備，包括移動電子設備、計算機和和其他圖形計算或顯示設備/系統，需要支持的軟件種類和計算要求激增，這些應用軟件來源不同(例如通過下載)，這需要設備/系統能穩定處理各種請求，包括一些不常規請求。盒子裁剪是常用的裁剪；而各種復雜幾何元都可分解為一系列直線。因此，直線段的盒子裁剪是基礎技術，可以用于對各種3D圖進行不同角度和比例的重繪顯示，對裁剪方法及裁剪結果的穩定性要求較高。現有方法大都偏重代數計算，幾何意義不明顯，很難保證對奇異退化等特殊關系的正確處理。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于投影的盒子裁剪方法，能夠降低計算復雜度。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于投影的盒子裁剪方法，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。

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。