计算机图形学实验报告

使用C++编写MFC应用程序，实现直线、矩形、圆的绘制；实现菜单和工具栏的制作，并且在菜单栏和工具栏中创建用户接口，响应鼠标事件，当用户按下鼠标左键拖动时，绘制相应图元的橡皮条；最后实现填充功能、变换功能、图形裁剪功能。 ### 计算机图形学实验知识点总结 #### 实验目的及意义 1. **界面设计与编程**: 通过本实验，学生将学习如何使用VC++（尤其是MFC框架）进行界面设计，包括创建类似画图软件的用户界面，并掌握基本图形（如直线、矩形、圆形等）的绘制方法。 2. **图形变化算法**: 掌握图形变换的基本算法，如平移、旋转、缩放等操作，并能够在MFC中实现这些变换。 3. **菜单和工具栏的制作**: 学习如何在MFC中创建和管理菜单和工具栏，以便用户可以方便地访问不同的功能选项。 4. **计算机图形学基础**: 加深对计算机图形学基本概念、原理和方法的理解，为后续深入研究打下坚实的基础。 5. **算法设计与应用**: 培养对几种常用算法设计的理解和实际运用能力，学会理论联系实际，提高解决问题的能力。 6. **算法分析与设计**: 运用现有的算法分析方法准确地评估算法性能，并能够设计有效解决实际问题的新算法。 #### 实验要求及实现细节 1. **图形绘制**: - 使用C++编写MFC应用程序，实现直线、矩形、圆等基本图形的绘制。 - 在菜单栏和工具栏中创建用户接口，支持鼠标事件响应。 - 当用户按下鼠标左键并拖动时，能够实时绘制相应的图形（橡皮条效果）。 2. **菜单和工具栏的制作**: - 通过资源视图创建菜单项，并为其分配ID，如`ID_MENU_LINE`表示直线。 - 创建工具栏按钮，并关联到相应的菜单项上。 3. **图形交互**: - 向菜单项添加消息处理函数，以响应用户的操作。 - 为鼠标事件添加消息处理函数，以实现图形绘制和编辑等功能。 4. **图形处理算法**: - 在相应的消息处理函数中实现图形绘制和编辑所需的算法。 - 实现填充功能、变换功能（平移、旋转、缩放）、图形裁剪等功能。 5. **实验效果展示**: - 展示画图主界面、基本图形绘制（直线、圆、点等）。 - 展示图形平移、旋转、变换的效果。 - 展示图形裁剪和填充的效果。 - 提供颜色选择和字体设置等功能。 #### 实验心得与总结 - **图形绘制算法**: - 实验中采用了基本的图形绘制算法，如Bresenham算法用于直线绘制，以及简单的圆弧算法。 - 橡皮筋技术的实现主要依赖于抑或画图方法，即取反原来的像素颜色，从而实现实时更新图形的效果。 - **图形变换**: - 图形变换涉及到坐标系统的变换，包括平移矩阵、旋转矩阵和缩放矩阵的使用。 - 变换操作通常需要先确定基准点，然后应用相应的变换矩阵。 - **图形裁剪**: - 图形裁剪是根据给定的窗口范围，去除超出边界的图形部分。 - 常见的裁剪算法有Cohen-Sutherland裁剪算法和Liang-Barsky裁剪算法等。 - **图形填充**: - 实现了基本的图形填充功能，如边界填充算法和扫描线填充算法等。 - 需要注意的是，填充算法需要考虑相邻像素的颜色一致性，以确保填充效果的连贯性。 通过本次实验，不仅加深了对MFC框架的理解，还掌握了计算机图形学的基本原理和技术，为后续进一步研究和实践打下了良好的基础。