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1,每个点写作[x,z] [[[-4, -1], [1, 4]], [[1, 5], [3, -2]], [[0, 1], [5, -1]], [[1, 0], [6, 0]], [[-2, 0], [7, 0]], [[9, 0], [6, 0]], [[5, 3], [-3, -3]], [[5, 1], [9, -4]], [[2, -1], [4, 4]], [[2, -4], [1, 2]]]
逐步记录
线段0从[-4, -1]到[1, 4],端点可见状态(False,True);保留[['-2', '1'], ['1', '4']],交点横坐标-2、深度1。
线段1从[1, 5]到[3, -2],端点可见状态(True,False);保留[['1', '5'], ['15/7', '1']],交点横坐标15/7、深度1。
线段2从[0, 1]到[5, -1],端点可见状态(True,False);保留[['0', '1'], ['0', '1']],交点横坐标0、深度1。
线段3从[1, 0]到[6, 0],端点可见状态(False,False);全部丢弃。
线段4从[-2, 0]到[7, 0],端点可见状态(False,False);全部丢弃。
线段5从[9, 0]到[6, 0],端点可见状态(False,False);全部丢弃。
线段6从[5, 3]到[-3, -3],端点可见状态(True,False);保留[['5', '3'], ['7/3', '1']],交点横坐标7/3、深度1。
线段7从[5, 1]到[9, -4],端点可见状态(True,False);保留[['5', '1'], ['5', '1']],交点横坐标5、深度1。
线段8从[2, -1]到[4, 4],端点可见状态(False,True);保留[['14/5', '1'], ['4', '4']],交点横坐标14/5、深度1。
线段9从[2, -4]到[1, 2],端点可见状态(False,True);保留[['7/6', '1'], ['1', '2']],交点横坐标7/6、深度1。
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。