图形学课设报告

题目：

武汉工业学院

《计算机图形学》课程设计

绘制三次Bezier曲线，三次B样条曲线和Cantor图

指导老师：刘文涛 姓 名：庞璐 学 号：070505129

院 （系）：计算机与信息工程系

专 业：软件工程

完成日期： 2010年1 月4 日

一．课题题目介绍

设计任务9：

1）给定下图所示的四个控制点：P0=(228,456），P1=(294,247），P2=(452,123），P3=(705,197）。分别绘制三次Bezier曲线和三次B样条曲线。

2）使用VC编程，在窗口中一次绘制n＝0～5的所有Cantor

图。

二．整体功能及设计

1）主模块：Bezier，B样条，cantor集算法的实现。 2）响应模块:a.Bezier，B样条，cantor集的鼠标响应；

b.Bezier，B样条，cantor集的菜单和提示对话框响应。 c. Bezier，B样条，cantor集的快捷按钮响应。

3）附加功能模块：曲线颜色的选择。

绘图 主模块 响应模块 附加功能模块 算法描述：

Bezier曲线 功能描述：

点击相应菜单，弹出提示对话框，继而可以实现鼠标取点，绘出Bezier曲线和B样条曲线；选择cantor集菜单在弹出的对话框中输入n的值，随即绘出cantor集图形。

三．编程实现

1.属性和方法的定义：

class CMy070505129View : public CView {

protected: // create from serialization only CMy070505129View();

DECLARE_DYNCREATE(CMy070505129View)

// Attributes

bool mousestate;//鼠标状态标志 CPoint cp[4];//顶点 int i;//控制多边形顶点 int m;//判断函数

int MaxX,MaxY;//屏幕x和y的最大坐标 int n;//递归深度

COLORREF ccolor;//设置颜色值 public:

CMy070505129Doc* GetDocument();

// Operations

void DrawBezier();//Bezier函数 void DrawByangtiao();//B样条函数

void Cantor(double,double,double,double,int);//cantor函数

2.头文件：

#include \

#include \

#include \#include \#include \#include \#include \

#define ROUND(x) int(x+0.5)//四舍五入

3.方法实现：

CMy070505129View::CMy070505129View() {//部分数据初始化

mousestate=false; i=0;

cp[0].x=0; cp[0].y=0; cp[1].x=0; cp[1].y=0; cp[2].x=0; cp[2].y=0; cp[3].x=0; cp[3].y=0; }

void CMy070505129View::DrawBezier()//Bezier函数 {

CClientDC dc(this);//设备上下文 double t=0.0;

//Bezier算法实现 while(t<1.0) { double

ptx=((-(t*t*t))+3*t*t-3*t+1)*(double)cp[0].x+(3*t*t*t-6*t*t+3*t)*(double)cp[1].x+((-(3*t*t*t))+3*t*t)*(double)cp[2].x+t*t*t*(double)cp[3].x; double

pty=((-(t*t*t))+3*t*t-3*t+1)*(double)cp[0].y+(3*t*t*t-6*t*t+3*t)*(double)cp[1].y+((-(3*t*t*t))+3*t*t)*(double)cp[2].y+t*t*t*(double)cp[3].y;

dc.SetPixel((int)(ptx+0.5),(int)(pty+0.5),ccolor);//ccolor为颜色变量 t+=1/10000.0;//步长 } }

void CMy070505129View::DrawByangtiao()//B样条函数 {

CClientDC dc(this);//设备上下文

double t=0.0,x,y;//局部变量t为步长，x，y为每次曲线相应的点 dc.MoveTo(cp[0]);//绘制四个控制点组成的四条线 for(int i=1;i<4;i++) {

dc.LineTo(cp[i]); }

//B样条算法实现 while(t<1.0) {

double F0=(-(t*t*t)+3*t*t-3*t+1)/6.0; double F1=(3*t*t*t-6*t*t+4)/6.0;

double F2=(-3*(t*t*t)+3*t*t+3*t+1)/6.0; double F3=t*t*t/6.0;

x=cp[0].x*F0+cp[1].x*F1+cp[2].x*F2+cp[3].x*F3; y=cp[0].y*F0+cp[1].y*F1+cp[2].y*F2+cp[3].y*F3;

dc.SetPixel((int)(x+0.5),(int)(y+0.5),ccolor);//ccolor为颜色变量 t+=1/1000.0;//步长

} }

void CMy070505129View::Cantor(double ax,double ay,double bx,double by,int x)//cantor函数 {

double cx,dx,cy,dy;//cantor中间点座标 CClientDC dc(this);//设备上下文 if(x==0) { dc.MoveTo(ROUND(ax),ROUND(ay+MaxY/2)); dc.LineTo(ROUND(bx),ROUND(by+MaxY/2)); return; }

//递归

cx=ax+(bx-ax)/3;cy = ay ;

Cantor(ax,ay,cx,cy,x-1);

dx=ax+2*(bx-ax)/3;dy = by ; Cantor(dx,dy,bx,by,x-1); }

void CMy070505129View::OnBezier()//菜单响应函数 {

// TODO: Add your command handler code here mousestate=true;//重新设制鼠标状态 CBezier bezier;//定义对话框类对象 bezier.DoModal();//响应

m=1;//标记值，双击时调用相应的函数 Invalidate(); }

void CMy070505129View::OnByangtiao()//菜单响应函数 {

// TODO: Add your command handler code here mousestate=true;//重新设制鼠标状态

CByangtiao Byangtiao;//定义对话框类对象 Byangtiao.DoModal();//响应

m=2;//标记值，双击时调用相应的函数 Invalidate(); }

void CMy070505129View::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)//单击获取控制点函数 {

if(mousestate) { //获取x坐标 cp[i].x=point.x; //获取y坐标 cp[i].y=point.y;

//存四个控制点放入cp[4] if(i<4) i++; else mousestate=false; }

CView::OnLButtonDown(nFlags, point); }

void CMy070505129View::OnBUTTONBezier()//Bezier快捷按钮函数 {

//重新绘制 Invalidate();

//重新设制鼠标状态 mousestate=true;

//标记值，双击时调用相应的函数 m=1; }

void CMy070505129View::OnBUTTONByangtiao()//B样条快捷按钮函数 {

// TODO: Add your command handler code here Invalidate();//重新绘制

mousestate=true;//重新设制鼠标状态 m=2;//标记值，双击时调用相应的函数 }

void CMy070505129View::OnLButtonDblClk(UINT nFlags, CPoint point) //双击 {

// TODO: Add your message handler code here and/or call default //鼠标状态

mousestate=false; //调用画Bezier函数 if(m==1) DrawBezier(); //调用画B样条函数 if(m==2) DrawByangtiao();

CView::OnLButtonDblClk(nFlags, point); }

void CMy070505129View::Oncantor()//Cantor集菜单响应函数 {

// TODO: Add your command handler code here //定义对话框类对象 CCantor cantor; //设备上下文

CClientDC dc(this); //响应

cantor.DoModal(); n=cantor.m_n; //立即重绘屏幕 RedrawWindow();

//获取屏幕最大x，y值

CRect Rect;

GetClientRect(&Rect); MaxX=Rect.right; MaxY=Rect.bottom;

//调用Cantor算法实现函数 Cantor(0,0,MaxX,0,n); }

void CMy070505129View::OnMENUITEMcolor()//颜色菜单响应函数 {

// TODO: Add your command handler code here //定义对颜色对话框类对象 CColorDialog color;

color.m_cc.rgbResult=ccolor; color.DoModal();

//得到用户选择的颜色 ccolor=color.GetColor(); }

四．使用说明

点击相应菜单，弹出提示对话框，单击”ok”键，使用鼠标单击四下取点，双击绘出Bezier曲线或B样条曲线；或者单击选择单击图形按钮随即单击鼠标四下，双击绘出Bezier曲线或B样条曲线。选择cantor集菜单在弹出的对话框中输入n的值，单击”ok”键，随即绘出cantor集图形。

五．结果分析

选择Bezier曲线菜单：

选择ok：

单击四下双击：

点击

：

选择B样条曲线菜单：

选择ok：

单击四下双击以下：

点击

：

选择Cantor集菜单：

在对话框中输入n值：

n=0

n=1

n=2

n=3 n=4

n=5

六．课程设计总结

通过本次课设，进一步对图形学部分算法进行实现，掌握了其基本思想，原理，实现步骤。还了解掌握了其他相关知识，对MFC控件的使用加以熟悉和掌握。可以灵活运用在程序中，以实现基本功能的基础上还有附加的交互性的功能，实验室遇到一些问题，积累了很多经验，比如响应函数名字最好不要与其他函数名冲突，会编译出错。cantor（）与Oncantor就冲突了，把cantor（）改为Cantor（），就好了。还有自定义对话框类最好以C开头，当view类突然不见时只要将其中扩展名为opt，clw文件删除，就可以重新出现。带着一边积累经验，增加常识；一边完成设计的想法。通过请教老师，自己查阅资料克服了困难，不但完成了设计内容，还对VC++其中的部分操作更加熟练掌握。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6vv.html