一条线段部分位于相机允许显示的区域之外时,直接丢掉整个线段会损失可见部分。先求与边界的交点,可以保留应显示的那一段。裁切与最终投影是不同阶段。
以下是一组输入完整的独立案例。先读清规则,再按时间或操作顺序记录中间状态;遇到与预期不同的结果时,检查首次出现差异的位置。案例使用明确限定的教学模型,不假定所有作品都采用相同的处理方式。
规则和原始数据
用二维坐标横向x和深度z表示线段,只有深度不小于近边界的部分保留,边界包含在内。两端都不可见则丢弃,一端可见时线性求交点;不处理远边界、透视除法或其他方向的裁切。
近边界深度3,每个点写作[x,z] [[[8, 1], [7, 6]], [[-5, 7], [-5, 0]], [[0, 3], [5, 1]], [[1, 2], [6, 2]], [[6, 6], [6, 1]], [[-7, 3], [-1, 9]], [[-9, -2], [3, 0]], [[3, -1], [11, 0]], [[-11, 4], [10, 4]], [[-3, 0], [7, 8]]]
逐步记录
线段0从[8, 1]到[7, 6],端点可见状态(False,True);保留[['38/5', '3'], ['7', '6']],交点横坐标38/5、深度3。
线段1从[-5, 7]到[-5, 0],端点可见状态(True,False);保留[['-5', '7'], ['-5', '3']],交点横坐标-5、深度3。
线段2从[0, 3]到[5, 1],端点可见状态(True,False);保留[['0', '3'], ['0', '3']],交点横坐标0、深度3。
线段3从[1, 2]到[6, 2],端点可见状态(False,False);全部丢弃。
线段4从[6, 6]到[6, 1],端点可见状态(True,False);保留[['6', '6'], ['6', '3']],交点横坐标6、深度3。
线段5从[-7, 3]到[-1, 9],端点可见状态(True,True);保留[['-7', '3'], ['-1', '9']],原端点均保留。
线段6从[-9, -2]到[3, 0],端点可见状态(False,False);全部丢弃。
线段7从[3, -1]到[11, 0],端点可见状态(False,False);全部丢弃。
线段8从[-11, 4]到[10, 4],端点可见状态(True,True);保留[['-11', '4'], ['10', '4']],原端点均保留。
线段9从[-3, 0]到[7, 8],端点可见状态(False,True);保留[['3/4', '3'], ['7', '8']],交点横坐标3/4、深度3。
十条线段中7条有保留部分,含只剩边界点的退化情况。
交叉核对与应用
把线段写成起点加参数乘端点差,求满足深度条件的参数区间,再还原区间两端。所有保留端点都要符合深度限制,原本可见的端点应保持。
裁切保留一个点的退化结果,并不保证最终光栅化会画出可见像素。这里解决的是几何范围,后续绘制如何处理零长度线段需要另行约定,不能把几何保留与屏幕可见直接等同。
建议保留原始输入、每一步状态和最终输出,再只改变一个条件做对照。重点检查空输入、相等边界、重复请求以及先后顺序;把规则约定、计算过程和显示表现分别核对,比只比较最后一个数字更容易找到原因。
