from PyQt5 import QtWidgets, uic
from PyQt5.QtWidgets import QTableWidgetItem, QMessageBox
from PyQt5.QtGui import QPen, QColor, QImage, QPixmap, QPainter, QTransform
from PyQt5.QtCore import Qt, QTime, QCoreApplication, QEventLoop, QPointF
red = Qt.red
blue = Qt.blue
black = Qt.black
now = None
class Window(QtWidgets.QMainWindow):
def __init__(self):
QtWidgets.QWidget.__init__(self)
uic.loadUi("window.ui", self)
self.scene = Scene(0, 0, 561, 581)
self.scene.win = self
self.view.setScene(self.scene)
self.image = QImage(561, 581, QImage.Format_ARGB32_Premultiplied)
self.image.fill(Qt.white)
self.bars.clicked.connect(lambda : set_bars(self))
self.erase.clicked.connect(lambda: clean_all(self))
self.paint.clicked.connect(lambda: clipping(self))
self.rect.clicked.connect(lambda: set_rect(self))
self.ect.clicked.connect(lambda: add_bars(self))
self.lock.clicked.connect(lambda: lock(self))
self.lines = []
self.edges = []
self.clip = None
self.point_now_rect = None
self.point_now_bars = None
self.point_lock = None
self.input_bars = False
self.input_rect = False
self.pen = QPen(black)
class Scene(QtWidgets.QGraphicsScene):
def mousePressEvent(self, event):
add_point(event.scenePos())
def sign(x):
if not x:
return 0
else:
return x / abs(x)
def set_bars(win):
if win.input_bars:
win.input_bars = False
win.rect.setDisabled(False)
win.erase.setDisabled(False)
win.paint.setDisabled(False)
win.ect.setDisabled(False)
win.lock.setDisabled(False)
else:
win.input_bars = True
win.rect.setDisabled(True)
win.erase.setDisabled(True)
win.paint.setDisabled(True)
win.ect.setDisabled(True)
win.lock.setDisabled(True)
def set_rect(win):
if win.input_rect:
win.input_rect = False
win.bars.setDisabled(False)
win.erase.setDisabled(False)
win.paint.setDisabled(False)
win.ect.setDisabled(False)
win.lock.setDisabled(False)
else:
win.input_rect = True
win.bars.setDisabled(True)
win.erase.setDisabled(True)
win.paint.setDisabled(True)
win.ect.setDisabled(True)
def lock(win):
win.edges.append(win.point_lock)
win.scene.addLine(win.point_now_rect.x(), win.point_now_rect.y(), win.point_lock.x(), win.point_lock.y(), w.pen)
win.point_now_rect = None
def add_bars(win):
if len(win.edges) == 0:
QMessageBox.warning(win, "Внимание!", "Не введен отсекатель!")
return
win.pen.setColor(red)
w.lines.append([[win.edges[0].x() - 15, win.edges[0].y() - 15],
[win.edges[1].x() - 15, win.edges[1].y() - 15]])
add_row(w.table_bars)
i = w.table_bars.rowCount() - 1
item_b = QTableWidgetItem("[{0}, {1}]".format(win.edges[0].x() - 15 , win.edges[0].y() - 15))
item_e = QTableWidgetItem("[{0}, {1}]".format(win.edges[1].x() - 15, win.edges[1].y() - 15))
w.table_bars.setItem(i, 0, item_b)
w.table_bars.setItem(i, 1, item_e)
w.scene.addLine(win.edges[0].x() - 15, win.edges[0].y() - 15, win.edges[1].x() - 15, win.edges[1].y() - 15, w.pen)
win.pen.setColor(red)
w.lines.append([[win.edges[0].x() + 15, win.edges[0].y() + 15],
[win.edges[1].x() + 15, win.edges[1].y() + 15]])
add_row(w.table_bars)
i = w.table_bars.rowCount() - 1
item_b = QTableWidgetItem("[{0}, {1}]".format(win.edges[0].x() + 15, win.edges[0].y() + 15))
item_e = QTableWidgetItem("[{0}, {1}]".format(win.edges[1].x() + 15, win.edges[1].y() + 15))
w.table_bars.setItem(i, 0, item_b)
w.table_bars.setItem(i, 1, item_e)
w.scene.addLine(win.edges[0].x() + 15, win.edges[0].y() + 15, win.edges[1].x() + 15, win.edges[1].y() + 15, w.pen)
def clean_all(win):
win.scene.clear()
win.table_rect.clear()
win.table_bars.clear()
win.lines = []
win.edges = []
win.point_now_rect = None
win.point_now_bars = None
win.point_lock = None
win.image.fill(Qt.white)
r = win.table_rect.rowCount()
for i in range(r, -1, -1):
win.table_rect.removeRow(i)
r = win.table_bars.rowCount()
for i in range(r, -1, -1):
win.table_bars.removeRow(i)
def add_row(win_table):
win_table.insertRow(win_table.rowCount())
def add_point(point):
global w
if w.input_rect:
w.pen.setColor(black)
if w.point_now_rect is None:
w.point_now_rect = point
w.point_lock = point
add_row(w.table_rect)
i = w.table_rect.rowCount() - 1
item_x = QTableWidgetItem("{0}".format(point.x()))
item_y = QTableWidgetItem("{0}".format(point.y()))
w.table_rect.setItem(i, 0, item_x)
w.table_rect.setItem(i, 1, item_y)
else:
w.edges.append(point)
w.point_now_rect = point
add_row(w.table_rect)
i = w.table_rect.rowCount() - 1
item_x = QTableWidgetItem("{0}".format(point.x()))
item_y = QTableWidgetItem("{0}".format(point.y()))
w.table_rect.setItem(i, 0, item_x)
w.table_rect.setItem(i, 1, item_y)
item_x = w.table_rect.item(i-1, 0)
item_y = w.table_rect.item(i-1, 1)
w.scene.addLine(point.x(), point.y(), float(item_x.text()), float(item_y.text()), w.pen)
if w.input_bars:
w.pen.setColor(red)
if w.point_now_bars is None:
w.point_now_bars = point
else:
w.lines.append([[w.point_now_bars.x(), w.point_now_bars.y()],
[point.x(), point.y()]])
add_row(w.table_bars)
i = w.table_bars.rowCount() - 1
item_b = QTableWidgetItem("[{0}, {1}]".format(w.point_now_bars.x(), w.point_now_bars.y()))
item_e = QTableWidgetItem("[{0}, {1}]".format(point.x(), point.y()))
w.table_bars.setItem(i, 0, item_b)
w.table_bars.setItem(i, 1, item_e)
w.scene.addLine(w.point_now_bars.x(), w.point_now_bars.y(), point.x(), point.y(), w.pen)
w.point_now_bars = None
def clipping(win):
norm = isConvex(win.edges)
if not norm:
QMessageBox.warning(win, "Ошибка!", "Отсекатель не выпуклый!Операция не может быть проведена!")
for b in win.lines:
win.pen.setColor(blue)
cyrus_beck(b, win.edges, norm, win.scene, win.pen)
win.pen.setColor(red)
def isConvex(edges):
flag = 1
# начальные вершины
vo = edges[0] # iая вершина
vi = edges[1] # i+1 вершина
vn = edges[2] # i+2 вершина и все остальные
# векторное произведение двух векторов
x1 = vi.x() - vo.x()
y1 = vi.y() - vo.y()
x2 = vn.x() - vi.x()
y2 = vn.y() - vi.y()
# определяем знак ординаты
r = x1 * y2 - x2 * y1
prev = sign(r)
for i in range(2, len(edges) - 1):
if not flag:
break
vo = edges[i - 1]
vi = edges[i]
vn = edges[i + 1]
# векторное произведение двух векторов
x1 = vi.x() - vo.x()
y1 = vi.y() - vo.y()
x2 = vn.x() - vi.x()
y2 = vn.y() - vi.y()
r = x1 * y2 - x2 * y1
curr = sign(r)
# если знак предыдущей координаты не совпадает, то возможно многоугольник невыпуклый
if curr != prev:
flag = 0
prev = curr
# не забываем проверить последнюю с первой вершины
vo = edges[len(edges) - 1]
vi = edges[0]
vn = edges[1]
# векторное произведение двух векторов
x1 = vi.x() - vo.x()
y1 = vi.y() - vo.y()
x2 = vn.x() - vi.x()
y2 = vn.y() - vi.y()
r = x1 * y2 - x2 * y1
curr = sign(r)
if curr != prev:
flag = 0
return flag * curr
def scalar(v1, v2):
return v1.x() * v2.x() + v1.y() * v2.y()
def cyrus_beck(r, edges, n, scene, p):
# инициализируем пределы значений параметра, предполагая, что весь отрезок полностью видимый
# максимизируем t нижнее и t верхнее, исходя из того что 0 <= t <= 1
tb = 0
te = 1
# вычисляем директрису(определяет направление/ориентацию отрезка) D= p1 - p2
D = QPointF()
D.setX(r[1][0] - r[0][0])
D.setY(r[1][1] - r[0][1])
# главный цикл по сторонам отсекателя
for i in range(len(edges)):
# вычисляем wi, D * ni, wi * n
# весовой множитель удаленности гранничной точки от р1(берем граничную точку равной вершине)
W = QPointF()
W.setX(r[0][0] - edges[i].x())
W.setY(r[0][1] - edges[i].y())
# определяем нормаль
N = QPointF()
if i == len(edges) - 1:
N.setX(-n * (edges[0].y() - edges[i].y()))
N.setY(n * (edges[0].x() - edges[i].x()))
else:
N.setX(-n * (edges[i + 1].y() - edges[i].y()))
N.setY(n * (edges[i + 1].x() - edges[i].x()))
# определяем скалярные произведения
Dscalar = scalar(D, N)
Wscalar = scalar(W, N)
if Dscalar == 0:
# если отрезок параллелен ребру отсекателю
if Wscalar < 0:
# виден ли?
return
else:
# отрезок невырожден, определяем t
t = - Wscalar / Dscalar
# поиск верхнего и нижнего предела t
if Dscalar > 0:
# поиск нижнего предела
# верно ли, что t <= 1
if t > 1:
return
else:
tb = max(tb, t)
elif Dscalar < 0:
# поиск верхнего предела
# верно ли, что t >= 0
if t < 0:
return
else:
te = min(te, t)
# проверка фактической видимости отрезка
if tb <= te:
scene.addLine(r[0][0] + (r[1][0] - r[0][0]) * te,
r[0][1] + (r[1][1] - r[0][1]) * te,
r[0][0] + (r[1][0] - r[0][0]) * tb,
r[0][1] + (r[1][1] - r[0][1]) * tb, p)
if __name__ == "__main__":
import sys
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
w = Window()
w.show()
sys.exit(app.exec_())
