计算机图形学实验课件

1、2022/8/101计算机图形学实验2022/8/102序号实 验 项 目1填充算法的实现 2正方体的比例、平移、旋转变换及投影显示 3用矩形窗口对多边形的裁剪 4多点插值的埃米尔特曲线、贝齐尔曲线及B样条曲线 54阶3次等距B样条曲线绘制及变换 6求解两凸多边形的交集 7显示Julia集 8上机考试2022/8/103如何建立一个VC+应用程序框架文件:2022/8/1042022/8/1052022/8/1062022/8/1072022/8/1082022/8/109编辑状态下的窗口布局2022/8/1010调试状态下的窗口布局2022/8/1011一.MFC绘图函数： 1.1 生成设备

2、环境对象 设备环境是一个对窗口的绘图表面的属性保持跟踪的数据结构。这些属性包括用于在屏幕上绘图的当前所使用的画笔和画刷。设备环境每次只能用一种画笔和一种画刷。而设备环境对象就是设备环境类的一个实例，它设置了绘图工具，并提供了绘制点、线等简单图形的绘图函数。所有的绘图工作都要通过设备环境对象来实现。2022/8/1012例如，如果想用一个能够画粗线条的画笔，就必须创建一个新画笔，然后用它取代设备环境中原有的画笔。类似的，如果想用红色的画刷填充一个图形，必须创建一个画刷，并将它选进设备环境，这就是Windows程序员在设备环境中取得工具的方式。2022/8/1013下面简单介绍几种设备环境:Gra

3、phical Drawing Classes2022/8/1014.CDC 设备环境对象类，是其它设备环境的基类。 一般情况下，应用程序都要在View(视图)类中来进行绘图，视图窗口绘制或者重绘，应用程序框架都要调用视图类的OnDraw成员函数。void CMyDrawView:OnDraw(CDC* pDC)/ TODO: add draw code for native data here2022/8/1015.CPaintDC 构造函数调用BeginPaint ，析构函数调用EndPaint。 有时在视图窗口以外的窗口（如对话框）中绘制图形，需要调用窗口类的WM_PAINT的消息处理函数

4、 OnPaint来绘制或者重绘窗口，OnPaint函数必须生成由 CPaintDC类派生的设备环境对象，如下所示：void CMyDialog:OnPaint() CPaintDC dc(this);2022/8/1016CPaintDC dc(this);创建一个名为dc的设备环境对象，而this指向当前的对话框。这样就可以在对话框画图了。 注意：由于视图类窗口也是窗口的一类，所以视图窗口要绘制时，也收到WM_PAINT 的消息，但是当CView的派生类没有OnPaint函数消息处理函数时，将执行CView提供的OnPaint函数，生成和准备设备环境对象，然后将对象传入OnDraw函数。只有

5、不从视图类派生的窗口类才需要提供自己的OnPaint函数做各种窗口绘图工作。2022/8/1017void CView:OnPaint() CClientDC dc(this)if(输出设备是屏幕)OnDraw(&dc);else/输出设备是打印机OnPrint(&dc);2022/8/1018.CClientDC 这个设备环境对象仅仅代表了当前窗口区域。它的构造函数调用GetDC函数，它的析构函数调用ReleaseDC 函数。对于在OnDraw和OnPaint消息处理函数之外的函数中显示图形，必须生成CClientDC类成员的设备环境对象。2022/8/1019CMyWnd:Function

6、()CClientDC dc(this);/ CMyWnd必须是CWnd的子类（派生类）/ TODO: Add your message handler code here2022/8/1020CMyWnd:Function()CClientDC *pDC; pDC-GetDC();/ TODO: Add your message handler code herepDC-ReleaseDC();2022/8/1021#include math.hvoid CDDALineView:DDALine(CDC* pDC, int x1, int y1, int x2, int y2) double

7、 dx,dy,e,x,y;dx=x2-x1; dy=y2-y1;e=(fabs(dx)fabs(dy)? fabs(dx):fabs(dy); dx/=e; dy/=e;x=x1; y=y1;for(int i=1; iSetPixel(int)(x+0.5),(int)(y+0.5),RGB(0,0,0);x+=dx; y+=dy;2022/8/10221.2 选择绘图工具画笔，画刷，字体等都属于图形设备接口对象。(CGdiObject)系统默认的画笔和画刷：默认的画笔画出的线为宽度为1像素的黑色实线。默认的画刷是白色的，己用默认的画刷填充图形时，图形的内部填充成白色。2022/8/1023

8、121 选用库存的绘图工具CDC:SelectStockObject(int nIndex);void CMyView:OnDraw(CDC*pDC)pDC-SelectStockObject(WHITE_PEN);pDC-SelectStockObject(GRAY_BRUSH);2022/8/1024122 生成自定义的绘图工具 生成自定义画笔和画刷的基本步骤： (1)生成画笔（CPen类）和画刷（CBrush）类的实例； (2)调用CPen类和CBrush类的成员函数来初始化画笔和画刷； (3)将生成的画笔和画刷选入设备环境对象中，并将设备环境对象的原有的画笔和画刷保存在指针中； (4)

9、调用相应的绘图函数进行绘图； (5)将原来的画笔和画刷重新选入设备环境对象中 2022/8/1025 (1)生成笔（CPen类）和刷（CBrush）类的实例； CPen pen; CBrush brush; (2)调用CPen类和CBrush类的成员函数来初始化笔和刷； 画笔的初始化 CPen:CreatePen 2022/8/1026 BOOL CreatePen(int nPenStyle, int nWidth,COLORREF crColor); nPenStyle : PS_SOLID PS_DOT PS_DASH PS_DASHDOT PS_DASHDOTDOT nWidth :

10、线的宽度(线宽1均产生实线)2022/8/1027 crColor参数指定线的颜色，类型为 COLORREF RGB(BYTE bRed , BYTE bGreen, BYTE bBlue); 0bRed ,bGreen, bBlue255 RGB宏功能定义了16种纯颜色。 2022/8/1028RGB(0,0,0);黑色RGB(255,255,255);白色RGB(128,0,0);深红RGB(255,0,0);红色RGB(0, 128,0);深绿RGB(0, 255,0);绿色RGB(0,0,128);深蓝RGB(0,0,255);蓝色RGB(128,128,0);深黄RGB(255,25

11、5,0);黄色RGB(0,128,128);深青RGB(0,255,255);青色等。2022/8/10292022/8/1030画刷的初始化：/创建实心画刷 BOOL CreateSolidBrush( COLORREF crColor);/创建影线画刷BOOL CreateHatchBrush( int nIndex,COLORREF crColor);/创建位图画刷BOOL CreatePatternBrush( CBitmap *pBitmap);2022/8/1031 nIndex指定格子的形式。 HS_CROSS 水平垂直交叉阴影 HS_HORIZONAL 水平阴影线 HS_VER

12、TICAL 竖直阴影线 HS_DIAGCROSS 45度交叉阴影对角线 HS_BDIAGONAL 以45度角从左上到右下倾斜的阴影 HS_FDIAGONAL 以45度角从左下到右上倾斜的阴影2022/8/10322022/8/1033(3)将生成的笔和刷选入设备环境对象中，并将设备环境对象的原有的笔和刷保存在指针中；CDC:SelectObjectCPen * SelectObject (CPen *pPen);CBrush*SelectObject(Cbrush*pBrush);注意:该函数返回的是原来的设备环境对象的指针2022/8/10341.3 设置绘图属性 (1) 背景色 GetBk

13、Color()返回当前的背景色。 SetBkColor(COLORREF crColor)函数是将当前的背景色设置成参数crColor所代表的颜色值。2022/8/1035(2)背景方式 GetBkMode() SetBkMode(int nBkMode) nBkMode： OPAQUE(不透明) TRANSPARENT(透明) 这两个函数主要影响Chord ,Ellipse和Pie等闭合图形绘图函数。2022/8/1036(3)绘图方式GetROP2( );int SetROP2( int nDrawMode );绘图方式(nDrawMode) 组合后像素的颜色R2_BLACK 总为黑色R2

14、_WHITE 总为白色R2_NOT 颜色与屏幕颜色相反R2_COPYPEN 具有画笔的颜色R2_NOTCOPYPEN 具有与画笔相反的颜色2022/8/1037R2_XORPEN final pixel = pen XOR screen pixel.R2_NOTXORPEN final pixel = NOT(pen XOR screen pixel)2022/8/10380001110001110001110001110001110001110001110110010001110001112022/8/10391.4 几种常用的绘图函数1.画线函数 (1) 成员函数MoveTo:将当前的绘图

15、位置移到point 指定的坐标处 CPoint MoveTo(int x,int y); CPoint MoveTo(POINT point); (2) 成员函数LineTo 在当前的绘图位置上与一个新坐标点之间画一条直线，这个新的坐标点将变成当前位置。 BOOL LineTo (int x,int y); BOOL LineTo (POINT point);2022/8/1040(3)成员函数Arc 画一个椭圆形的弧线，它是一个指定边界矩形内一个内切椭圆的一段。 BOOL Arc(int x1,int y1,int x2, int y2,int x3,int y3,int x4,int y4

16、);(4)成员函数PolylBezier BOOL PolyBezier( const POINT *lpPoints,int nCount); 绘制由几个控制点所决定的多条Bezier曲线一般给定的点为所画样条函数的3倍加12022/8/10412.画简单的闭合图形 (1) Rectangle BOOL Rectangle(int x1,int y1, int x2,int y2); (2) Ellipse BOOL Ellipse(int x1,int y1, int x2,int y2); 2022/8/1042 (3) Chord(一个椭圆和一条直线相交的图形) BOOL Chord(

17、int x1,int y1,int x2,int y2,int x3,int y3,int x4,int y4); (4)Polygon BOOL Polygon( LPPOINT lpPoints, int nCount ); LpPoints是一个指向CPoint实例的POINT数组的指针 其中 nCount22022/8/1043三.鼠标消息函数的应用：2022/8/10442022/8/1045void CMyLineView:OnLButtonDown (UINT nFlags, CPoint point) m_Oldpoint=point;/保存光标的当前位置m_Newpoint=

18、point;/存放画线的起始位置SetCapture(); /捕捉鼠标m_pLMouseDown=TRUE;/表示鼠标为按下的状态CRect rect;GetClientRect(&rect);/获得并保存用户区坐标 MyLine应用程序（鼠标消息的应用）2022/8/1046ClientToScreen(&rect); /用用户区坐标重新计算屏幕坐标ClipCursor(&rect); /限制光标在用户区内/默认处理，调用基类消息处理函数CView:OnLButtonDown(nFlags, point);2022/8/1047void CMyLineView:OnMouseMove (UINT nFlags, CPoint point) if(m_pLMouseDown)CClientDC dc(this); dc.SetROP2(R2_NOT); /设置绘图模式，以屏幕颜色的相反色绘图 2022/8/1048/以重绘的方式擦除前一个OnMouseMove绘制的直线 dc.MoveTo(m_Newpoint); dc.LineTo(m_Oldpoint); dc.MoveTo(m_Newpoint);