计算机图形学|裁剪

计算机图形学是一门需要使用数学和计算机科学知识的学科，它主要研究如何在计算机中生成和处理各种类型的图像。裁剪是计算机图形学中一个很重要的概念，它可以帮助我们剪掉并非我们所需要的部分，从而达到优化性能的目的。

裁剪的基本概念

裁剪的概念很简单，就是将图形的一部分删除或隐藏，并只显示出我们想要的部分。通常情况下，裁剪是在屏幕或视野范围内进行，这样可以帮助我们减少图形的处理量，从而节省CPU和GPU的资源和时间。

常用的裁剪技术

以下是常用的裁剪技术：

点裁剪

点裁剪是指删除或隐藏图形中一些点或像素，通常在3D游戏中使用。当某些点或像素在视野之外时，这些点和像素就没有必要显示出来。

直线裁剪

直线裁剪是指删除或隐藏图形中一些直线段，通常在2D计算机图形学中使用。当直线段的两个端点都在视野外时，这些直线段就没有必要显示出来。

多边形裁剪

多边形裁剪是指删除或隐藏图形中一些多边形，通常在3D游戏中使用。当多边形的所有顶点都在视野之外时，这些多边形就没有必要显示出来。

裁剪的实现方案

以下是常用的裁剪实现方案：

矩形裁剪

矩形裁剪是一种快速而简单的裁剪方案，其思想就是将图形与矩形区域进行比较，只显示在矩形区域内部的像素或直线段。矩形裁剪可用于2D和3D图形中。

线段裁剪

线段裁剪是在给定的裁剪窗口内裁剪线段的常用技术。主要思路是将线段的两个端点与裁剪窗口中的四条直线进行比较，从而得出线段的可见部分。

多边形裁剪

多边形裁剪是在给定的裁剪窗口内裁剪多边形的常用技术。主要思路是框定多边形在视窗内的可见部分，并对可见部分进行划分和溢出判断。常用的多边形裁剪算法有Sutherland-Hodgman算法和Weiler-Atherton算法等。

总结

裁剪是计算机图形学中的一个重要概念，可以帮助我们削减不必要的图形处理工作，从而优化计算机图形学应用程序的性能。常用的裁剪技术有点裁剪、直线裁剪和多边形裁剪等，而实现方案包括矩形裁剪、线段裁剪和多边形裁剪等。