Clipping von Polygonen

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Im folgenden wird das Clipping von Polygonen demonstriert. Die Rastergröße, das Polygon und Clipping-Rechteck kann frei gewählt werden.

Der verwendete Cohen-Sutherland-Algorithmus wird in allen Zwischenschritten visualisiert und sein Ablauf läßt sich über einen Rekorder steuern.

Eingabe
Polygon
  • Die Eingabe erfolgt über die Maus. Die Aktion der linken Maustaste bezieht sich auf die Einstellung der Editier-Auswahlbox. Zu Beginn können mit der linken Maustaste neue Polygonpunkte eingegeben werden. Die mittlere Maustaste löscht einzelne Punkte und die rechte Maustaste läßt Punkte verschieben.
Clipping-Rechteck
  • Die Ecken des Clipping-Rechtecks lassen sich mit der rechten Maustaste oder nach der entsprechenden Einstellung der Editier-Auswahlbox mit der linken Maustaste verschieben.
Rastergröße
  • Die Größe eines einzelnen Rasterpunktes läßt sich mit dem Schiebebalken einstellen.
Original
  • Der Button Original stellt auf das ursprüngliche Clipping-Rechteck zurück und löscht das Polygon.
Algorithmus
Visualisierung
  • Die Choicebox visualisieren berechnet alle Zwischenschritte des Cohen-Sutherland-Algorithmus und stellt die wesentlichen Schritte in den fünf kleinen Fenstern dar.

  • Wird die Box wieder ausgestellt oder eine beliebige Editier-Funktion betätigt, stellt sich die Darstellung der Schritte ab und der Algorithmus muß erneut durch Anwahl der Choicebox durchlaufen werden.
Zwischenschritte
  • Der Rekorder stellt die Zwischenschritte des Algorithmus dar. Durch Anwahl von < und > wird auf den vorigen bzw. nächsten Schritt gesprungen; |< und >| springen zum ersten bzw. letzten Schritt. Die fünf wesentlichen Schritte lassen sich direkt durch Mausklick auf eines der kleinen Grafikfenster anspringen. Der momentane Standort im Algorithmus wird durch die Farbe Gelb markiert.

  • Der Algorithmus kann automatisch durch Anwahl der Choicebox auto durchgeblättert werden; die Box fast beschleunigt die Iteration. Während der Animation kann die Richtung durch < und > umgekehrt werden. Am Anfang oder Ende des Algorithmus endet die Animation.
1. Schritt: Die Eingabe
Geben Sie mit der Maus geeignete Polygonpunkte ein. Verschieben Sie die einzelnen Punkte und löschen Sie einige davon. Das blaue Clipping-Rechteck kann genauso verschoben werden.

Der Button Original löscht alle Eingaben.

Die Eingabe kann auf verschiedene Rasterpunkt-Größen umgerechnet werden. Verwenden Sie dazu den Zoom-Schiebebalken oder geben Sie den gewünschten Wert direkt im Textfeld ein. Zu beachten ist dabei jedoch, daß die Punktkoordinaten auf das Raster gerunden werden müssen und sich dadurch das Objekt ändert.
2. Schritt: Der Algorithmus
Sofern Sie ein geeignetes Polygon und Clipping-Rechteck eingegeben haben, können Sie den Algorithmus mithilfe der entsprechenden Checkbox visualisieren.
Betrachten Sie mithilfe des Rekorders alle Zwischenschritte des Algorithmus. Dazu können Sie über < und > zurück oder weiter schalten und mit |< und >| zum Anfang oder Ende springen.
Die Schritte können in die wesentlichen Schritte Original und Schnitt mit der rechten, unteren, linken und oberen Clipping-Grenze eingeteilt werden. Der momentane Standort wird gelb markiert. Sie können die Startpunkte dieser Schritte auch direkt anwählen, indem sie das entsprechene kleine Grafikfenster anklicken.
Geben Sie auch komplexere Polygone ein, die die einzelne Ecken des Clipping-Rechteckes vollkommen überdecken und solche, die durch das Clipping in mehrere Einzelpolygone geteilt werden.
Sie werden bemerken, wie der Algorithmus hierzu Polygonkanten erzeugt, die auf den Clipping-Rändern verlaufen. Betrachten Sie nochmals alle Zwischenschritte und versuchen Sie zu erkennen, wie diese Kanten zustande kommen.