Liang-Barsky直线裁剪算法Python实现

Liang-Barsky直线裁剪算法是一种用于计算机图形学中的空间划分技术，常用于碰撞检测或地图渲染等场景。它通过判断线段与已知边界的关系，避免了逐像素检查的复杂性。以下是简单的Python实现步骤： 1. 定义函数，接受四个点A、B、C和D代表两个平行四边形的对角线。 2. 初始化变量，包括交点集合、斜率和截距。 3. 遍历每条线段，计算其斜率和截距。 4. 对于每个线段，应用Liang-Barsky条件（四个测试条件），如果满足，说明线段与边界有交点，添加到交点集合。 5. 返回交点集合。 ```python def liang_barsky(a1, b1, c1, d1, a2, b2, c2, d2): # 点坐标假设为(x, y) intersections = set() def slope(p1, p2): if p2[0] == p1[0]: return float('inf') else: return (p1[1] - p2[1]) / (p1[0] - p2[0]) def intersect(line1_p1, line1_p2, line2_p1, line2_p2): s1 = slope(line1_p1, line1_p2) s2 = slope(line2_p1, line2_p2) if abs(s1 - s2) < 1e-6: # 平行处理 t_min = max(min(line1_p1[0], line1_p2[0]), min(line2_p1[0], line2_p2[0])) t_max = min(max(line1_p1[0], line1_p2[0]), max(line2_p1[0], line2_p2[0])) return ((t_min, line1_p1[1] + s1 * (t_min - line1_p1[0])), (t_max, line1_p1[1] + s1 * (t_max - line1_p1[0]))) elif s1 * s2 < 0: # 相交 x_intercept = (line2_p1[1] - line1_p1[1]) / (s1 - s2) return ((x_intercept, line1_p1[0] + s1 * (x_intercept - line1_p1[0]))) tests = [(a1, b1), (b1, c1), (c1, d1), (d1, a1), (a2, b2), (b2, c2), (c2, d2), (d2, a2)] for start, end in tests: if start[0] <= a1[0]: # 条件1 if end[0] >= b1[0]: # 条件2 if start[0] <= a2[0]: # 条件3 if end[0] >= b2[0]: # 条件4 intersections.update(intersect(start, end, a1, b1)) intersections.update(intersect(start, end, a2, b2)) else: # 条件5 intersections.update(intersect(start, end, c1, d1)) else: # 条件6 intersections.update(intersect(start, end, c2, d2)) return intersections # 示例用法 result = liang_barsky((0, 0), (10, 0), (10, 10), (0, 10), (5, 5), (15, 5), (15, 15), (5, 15)) print(result) ```