다각형 클리핑(서덜랜드-호지먼) 계산기
볼록한 클리핑 창으로 다각형을 잘라 남는 부분과 넓이를 구합니다. 창의 변마다 한 번씩 훑는 과정을 단계별로 보이고, 창이 오목하거나 자를 도형이 오목할 때 생기는 결함을 함께 알려 줍니다.
한 줄에 «x y» 하나씩. 꼭짓점 60개까지, 순서는 시계·반시계 아무 쪽이나 됩니다.
이 다각형 안쪽만 남습니다.
잘리고 남은 넓이
75.8352
원래 넓이 100.5의 75.46%가 남았습니다. 남은 다각형의 꼭짓점은 6개입니다.
남은 다각형의 꼭짓점
(3, 10) → (-0, 6) → (0, 1.8125) → (10, 1.1875) → (10, 6.5714) → (8.1538, 10)
창의 변마다 한 번씩 자른다
| 단계 | 기준 변 | 남은 꼭짓점 |
|---|---|---|
| 1 | (0, 0) → (10, 0) | 3개 |
| 2 | (10, 0) → (10, 10) | 4개 |
| 3 | (10, 10) → (0, 10) | 5개 |
| 4 | (0, 10) → (0, 0) | 6개 |
변 하나마다 다각형의 각 선분 S→E를 보고 네 경우로 나눕니다. 둘 다 안이면 E를, 안에서 밖이면 교점을, 밖에서 안이면 교점과 E를, 둘 다 밖이면 아무것도 내지 않습니다.
사용 방법
- 1자를 다각형의 꼭짓점을 한 줄에 「x y」씩 넣습니다.
- 2클리핑 창의 꼭짓점도 같은 방식으로 넣습니다. 창은 볼록해야 합니다.
- 3그림에서 원래 도형(점선), 창(실선), 남은 부분(칠해진 영역)을 확인합니다.
- 4단계 표에서 창의 변마다 꼭짓점이 어떻게 줄고 느는지 봅니다.
자주 묻는 질문
클리핑 창의 변 하나마다 다각형 전체를 한 번씩 훑어 잘라 내는 방법입니다. 각 선분 S→E에 대해 둘 다 안이면 E를, 안에서 밖으로 나가면 교점을, 밖에서 안으로 들어오면 교점과 E를 출력하고, 둘 다 밖이면 아무것도 내지 않습니다. 한 단계의 출력이 다음 단계의 입력이 됩니다.
각 변에 대해 「안쪽 반평면에 있는가」로만 판정하기 때문입니다. 창이 오목하면 어떤 점이 한 변 기준으로는 안쪽인데 실제로는 창 밖일 수 있어 판정이 어긋납니다. 오목한 창은 볼록한 조각으로 나눈 뒤 각각 잘라 합쳐야 합니다.
넓이는 맞지만 그림에 결함이 생깁니다. 창에 의해 두 조각으로 나뉘어야 할 때 이 방법은 조각을 따로 내놓지 못하고 하나의 다각형으로 이어 붙이는데, 그 이어 붙인 자리가 겹쳐 그려지는 0폭 선분이 됩니다. 조각을 따로 얻으려면 Weiler–Atherton 같은 방법이 필요합니다.
아무 쪽이나 됩니다. 이 계산기는 넣은 좌표의 방향을 신발끈 공식으로 판정해 반시계 방향으로 맞춘 뒤 계산하므로, 시계 방향으로 적어도 같은 결과가 나옵니다.
컴퓨터 그래픽스에서 화면(뷰포트) 밖의 도형을 잘라 내는 데 씁니다. 지도에서 화면 범위와 겹치는 행정구역만 그리거나, 두 영역의 겹치는 넓이를 구하는 데도 같은 계산이 쓰입니다.
남은 다각형의 꼭짓점에 신발끈 공식을 적용합니다. 좌표를 차례로 곱해 더하고 빼는 것만으로 넓이가 나오며, 오목한 도형에서 생기는 0폭 선분은 넓이에 기여하지 않아 값은 그대로 맞습니다.
전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄지고, 입력값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- 검증은 격자를 촘촘히 찍어 두 다각형 모두 안에 드는 넓이를 센 값과 대조해 했습니다. 삼각형·마름모·기울어진 사각형 조합에서 클리핑 결과의 넓이가 그 값과 1% 안으로 맞는 것을 확인했습니다.
- 오목한 도형을 자른 경우도 같은 방식으로 넓이를 대조했습니다. 두 조각으로 나뉘어 0폭 선분이 생기는 아령 모양에서도 넓이가 맞는 것을 확인했습니다.
- 결과의 성질을 따로 고정했습니다. 무작위 삼각형 100벌에서 남은 넓이가 원래 넓이와 창 넓이를 넘지 않는 것, 결과의 모든 꼭짓점이 창 안에 있는 것, 시계·반시계 어느 방향으로 넣어도 같은 결과가 나오는 것입니다.
- 클리핑 창이 볼록한지 이웃한 세 점의 외적 부호로 판정해 경고합니다. 오목한 창에서는 이 알고리즘이 맞는 결과를 내지 못합니다.
- 꼭짓점은 각각 60개까지 다룹니다. 자기 자신과 교차하는 다각형은 다루지 않습니다.
함께 보면 좋은 도구
마지막 검증: 2026년 9월 2일 · 결과는 참고용 추정치입니다.