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第3章二维观察变换与裁剪3.1窗口—视区变换3.2工作站变换3.3二维裁剪算法*/203.1窗口—视区变换3.1.1基本概念1.用户域和窗口（对用户坐标系而言）世界（用户）坐标系窗口??用户域是用户定义设计对象的连续无限的二维或三维空间。?窗口在用户域中指定的一个区域，用户只能将该区域的图形输出到图形设备上。窗口是用户域的一个子域。窗口一般是矩形区域，可用其左下角点和右上角点坐标来表示。通常窗口的边界与坐标轴平行。窗口可以嵌套。2.规范化设备坐标系110视区viewport规范化设备坐标系规范化设备坐标系：用一个单位正方形定义的一个虚拟显示设备的显示区域，且单位正方形的左下角位于坐标系统的原点。目的与作用：引入一个与显示设备无关的工具描述显示区域。使应用程序与图形设备无关，增强应用程序的可移植性。??3.1.2窗口-视区变换窗口?（wx,wy）11?00视区（vx,vy）矩阵表达式：3.2工作站变换HV0工作站视区Workstationviewport设备/图像坐标系工作站变换：将规范化坐标变换为离散设备/图像坐标。它本质上是第二个窗口-视区变换。110工作站窗口规范化设备坐标系屏幕区注:工作站窗口可以是这个视区,也可以是其一部分.1主菜单区2子菜单区4提示信息区3图形显示区视图分区设备坐标系(DC)图形输出设备(如显示器、绘图机)上的坐标系是一个二维平面坐标系定义域是整数域且有界屏幕域和视图区屏幕域屏幕域是图形设备上输出图形的最大区域屏幕域是有限的整数域，如分辨率为1024×768的显示器，其屏幕域DC可定义为：DC∈[0∶1023]×[0∶767]视图区用户在屏幕域内指定的用于显示图形的区域用设备坐标定义，一般定义成矩形，由其左下角点和右上角点坐标来定义一个屏幕可以定义多个视图区，并且视图区可以嵌套3.3二维裁剪算法一般地，对于给定的区域，判断图形的哪些部分在该区域内或区域外的过程称为裁剪算法。相应的参考区域称为窗口。裁剪技术的本质问题是对线段或多边形作求交与裁剪，仅保留需要的部分。按照裁剪对象的不同，裁剪算法分为：点裁剪线裁剪（直线段）区域裁剪（多边形）曲线裁剪文本裁剪假设裁剪窗口是一个矩形，其边界平行于坐标轴。1.点裁剪对于点P(x,y),若下面的不等式成立，则P显示。否则，P被裁剪掉。应用:由粒子(点)造型的场景，如爆炸、海上的泡沫等。2.直线段裁剪P9P7’P3P4P5P1P2P6P7P8P10P1’P2’P6’P8’P5’裁剪前裁剪后线段裁剪的基本过程：首先，对于给定的线段，判定它是否完全在裁剪窗口内；如果不是，判定它是否完全在裁剪窗口外。最后，如果我们不能判定一个线段完全在裁剪窗口内或外，则必须与一个或多个窗口边界求交。具体方法：对线段的端点进行“内-外”测试。（1）若线段的两个端点都在窗口内，则保留线段；（2）若线段的两个端点都在窗口任一边界的外侧，则舍弃线段；（3）所有穿过一个和多个窗口边界的线段需进行求交运算。以找出该线段落在窗口区内或窗口边界上的起始点和终止点的坐标。*/20