《计算机图形学》课程设计报告——点阵字符.doc

课程设计报告

课程设计题目：交互实现点阵字符生成及旋转

专 业： 计算机科学与技术

班 级： 1120702

姓 名： 邱望

学 号: 201120070218

指导教师: 桂颖，陆玲

2014年 06月 05日

目录

摘要 3
一、 课程设计目的 3
二、 课程设计描述及要求 3
三、 系统开发环境 3
四、 需求分析 4
五、 总体设计 4
六、 详细设计 4
七、 设计结果 11
八、 总结 13
九、 参考资料 13

摘要
本文主要描述了计算机图形学中，运用C++和MFC来实现的建立单文档以及对话框，实现交互生成和旋转点阵字符的功能。其中简单的用LButtonDown，LButtonUp等函数实现了用鼠标控制其位置和拖动鼠标实现任意角度旋转，点阵字符则是通过pDC_>SetPixel()打点的方式绘制。
关键字：点阵字符，鼠标控制，旋转
一、 课程设计目的
1、 熟练掌握VC++的开发环境，会运用MFC建立工程，并运用其中的各种工具实现一些图形处理的功能。
2、 掌握点阵字符的原理。
3、 掌握图形旋转的原理。
4、 会运用鼠标实现交互。
二、 课程设计描述及要求
1、 实现交互生成点阵字符，使其能够在任意位置显示。
2、 实现交互旋转点阵字符，使其能够随着鼠标拖动进行旋转。
三、 系统开发环境
开发工具：Microsoft Visual C++ 6.0 
开发平台： MFC平台 
操作系统：Microsoft Windows7
编程语系：C语言语系

四、 需求分析
该软件需要建立单文档，在其菜单栏添加生成字符和旋转字符的按钮，设计对话框，分别实现交互生成点阵字符和交互旋转点阵字符。

五、 总体设计
运用MFC设计对话框，为其添加各种控件并建立类向导。点阵字符则是在一个32*32的区域能通过pDC->SetPixel(int x,int y,RGB())函数打点显示。交互则是使用添加LButtonDown()和LButtonUp()鼠标控制函数进行坐标的变换来实现。另外添加编辑框获取鼠标当前位置，并显示出其x、y的坐标。

六、 详细设计
1、 单文档设计
(1) 进入Visual C++ 6.0 集成开发环境后，选择“文件|新建”菜单，弹出“新建”对话框。单击“ 工程” 标签， 打开其选项卡， 在其左边的列表框中选择MFCAppWizard(EXE)工程类型，在“工程名称”文本框输入工程名，在“位置”中选择工程路径(如选择“C：”)，则在“C：”下建立一个新的以工程名命名的目录。如果是第一
个工程文件，则必须创建一个新的工作区，选择“创建新的工作空间”，在“平台”编辑框中选择“Win32”，如图1所示

图1 新建工程对话框
(2) 单击“确定”按钮后，显示“MFC 应用程序向导-步骤1”对话框，选择“单文档”选项，如图2所示。

图2 “MFC 应用程序向导-步骤1”对话框
(3) 单击“完成”按钮，系统弹出如图 所示“新建工程信息”对话框。
(4) 单击“确定”按钮后，就完成了应用程序的自动生成，在指定的目录下生成了应用程序框架所必需的全部文件，并且可以直接运行，如图3所示。

图 3 应用程序界面
（5） 选择“组建|执行”，运行结果如图 4。

图 4 程序运行界面
2、 点阵字符生成设计
（1）设计生成字符对话框，在其面板上添加按钮，编辑框等控件，如图5所示。

图5 生成字符对话框
（2）建立类向导，添加LButtonDown()函数，用x0、y0存储鼠标获取的位置。其代码如下：
void CCreat::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
Invalidate();
CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point);
x0=point.x;
y0=point.y;
m_xx=x0;
UpdateData(false);
m_yy=y0;
UpdateData(false);
}
（3）显示x、y坐标的编辑框分别为Edit1和Edit2，其成员变量分别为m_xx和m_yy。其代码如下：
void CCreat::OnChangeEdit1()
{
UpdateData(false);
}
void CCreat::OnChangeEdit2()
{
UpdateData(false);
}
（4）添加“确定”按钮的函数，其ID为Button1，显示点阵字符。其代码如下：
void CCreat::OnButton1()
{
CDC *pDC=GetDC();
int d;
int r[32]={0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0x0FFFFF00,0x0FFFFF00,0x0FFFFF00,0x0FFFFF00,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,
0x00000000,0x00000000,0x00000000,0x00000000
};
for(int y=0;y<32;y++)
for(int x=0;x<32;x++)
{
d=1<<(32-x);
if((r[y]&d)==d)
{
pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));

}
}
}
（5）添加“退出”按钮。
3、 点阵字符旋转设计
（1）设计“字符旋转”对话框，在其面板上添加按钮，编辑框等控件，如图6所示。

图6 字符旋转对话框
（2）建立类向导，添加LButtonDown()函数，用n1、m1存储鼠标按下的位置。其代码如下：
void Cspin::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
Invalidate();
CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point);
if(count==0)
{
m=point.x;
n=point.y;
m_xx=n;
UpdateData(false);
m_yy=m;
UpdateData(false);
}
n1=point.x;
m1=point.y;
count++;
}
（3）建立类向导，添加LButtonUp()函数，用n2、m2存储鼠标松开的位置，鼠标松开之后清屏，计算旋转角度的三角函数值，再进行旋转变换。其代码如下：
void Cspin::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
{
CDialog::OnLButtonUp(nFlags, point);
n2=point.x;
m2=point.y;
xcenter=n+16; //字符中心点位置
ycenter=m+16;
si1=(n1-xcenter)/sqrt((n1-xcenter)*(n1-xcenter)+(m1-ycenter)*(m1-ycenter));
si2=(n2-xcenter)/sqrt((n2-xcenter)*(n2-xcenter)+(m2-ycenter)*(m2-ycenter));
co1=(m1-ycenter)/sqrt((n1-xcenter)*(n1-xcenter)+(m1-ycenter)*(m1-ycenter));
co2=(m2-ycenter)/sqrt((n2-xcenter)*(n2-xcenter)+(m2-ycenter)*(m2-ycenter));
si2_1=si1*co2-si2*co1;
co2_1=co2*co1+si2*si1;
CDC *pDC=GetDC();
for(int i=0;i<32*32;i++)
{
p=(a[i]-xcenter)*co2_1-(b[i]-ycenter)*si2_1+xcenter;
q=(a[i]-xcenter)*si2_1+(b[i]-ycenter)*co2_1+ycenter;
pDC->SetPixel(p,q,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(p+1,q,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(p,q+1,RGB(255,0,0));
pDC->SetPixel(p+1,q+1,RGB(255,0,0));

}
}
（4）编辑框显示字符生成的位置，两个编辑框的成员变量分别为m_xx、m_yy。
void CCreat::OnChangeEdit1()
{
UpdateData(false);
}
void CCreat::OnChangeEdit2()
{
UpdateData(false);
}
（5）添加“确定”按钮代码。
void Cspin::OnButton2()
{
if(count==1)
{
CDC *pDC=GetDC();
int d;
int r[32]={0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0x0FFFFF00,0x0FFFFF00,0x0FFFFF00,0x0FFFFF00,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,0x0FF00FF0,
0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,0xFFFFFF00,
0x00000000,0x00000000,0x00000000,0x00000000
};
int i=0;
for(int y=0;y<32;y++)
for(int x=0;x<32;x++)
{
d=1<<(32-x);
if((r[y]&d)==d)
{
pDC->SetPixel(x+n,y+m,RGB(255,0,0));
a[i]=x+n;
b[i]=y+m;
i++;
}
}
}
else
{
NULL;
}

}
（6）添加“退出”按钮代码。
（7）添加静态问题，提示操作。
七、 设计结果

1、生成字符

图7
2、字符旋转

图8
八、 总结
计算机图形学研究的内容极其广泛如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形算法、曲线曲面建模、实物造型以及计算机动画等等。计算机图形学主要目的就是利用计算机表达真实感图形。经过这学期图形学的学习，我对这门学科产生了兴趣。  
这次设计计算机图形学基础的图形处理系统，我用的是VC++中的MFC，这使我对使用VC++中的MFC编程有了巨大的提高，以前学可视化编程时只是初步了解MFC，对它的一些功能并不能做到正确使用，而现在经过进一步的学习我对其中的各种映射机制以及个各类之间的联系有了进一步的认识。而且通过这学期图形学课程的设计，实战演练，不仅复习了MFC的知识，而且让我对计算机图形学的算法与实现有个初步的的认识，如：如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法，虽然我只是初步学习，以我现在的水平也实现不了太多的目标，这次做的也不太理想。不过却使我对图形学的领域有了涉足，了解到这个领域的广大，也让我产生了很大的兴趣。虽然现在课程结束了，但自己的学习并没有结束，以后要走的路还很长，相信通过进一步的学习会使我做的更好 。
九、 参考资料
[1]陆玲，桂颖，李丽华等编著.计算机图形学.电子工业出版社，2012
[2]陆玲等编著.数字图像处理.中国电力出版社，2008
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