MFC计算机图形学实验二：简单绘图工具的设计与实现（报告）

2. 实验任务 设计并实现一个简单的图形绘制工具软件，软件主要包括如下的基本功能： （1） 用户可通过点击菜单项或者工具条按钮实现基本图元的绘制。基本图元包括：直线，圆，矩形，曲线，多义线（多条直线构成的折线段，作为一个整体，当选择其中一段直线时可看成是选择了整个折线段）等。基本图元的参数通过鼠标输入。比如当用户点击“直线绘制”按钮或菜单项时，可通过在屏幕图形绘制区第一次点击鼠标左键确定直线的起点，然后移动鼠标，在另一个位置点击鼠标左键确定直线终点，从而绘制出一条直线。其他图元的绘制方式请参照其他软件自行设计。 （2） 通过鼠标选择绘制的图元。选择命令通过菜单项或者工具条按钮确定。执行“选择”命令时，当鼠标落在某个图元上时改变鼠标的形状。 （3） 完成基本的图形计算。主要包括： 求交：求直线和直线，直线和圆，圆和圆之间的交点，并给出交点的坐标。 绘制垂线：绘制出屏幕上某点到某条直线的垂线。 求圆心：当选择某个圆是给出其圆心的位置及坐标。 （4）以文件的形式保存绘制的图形，并可打开已保存的文件，正常显示出保存的图形。 【MFC计算机图形学实验】旨在让学生深入理解MFC编程框架以及图形绘制的基本原理和方法。实验要求设计并实现一个图形绘制工具，该工具具备多种基本图形的绘制、选择、编辑以及图形计算功能。 **实验目的**涵盖以下几个方面： 1. **熟悉MFC开发环境**：使用Visual C++ MFC进行程序设计，了解其编程特点。 2. **理解消息映射机制**：学习如何处理如`WM_LBUTTONDOWN`和`WM_LBUTTONUP`等Windows消息，以响应用户的鼠标操作。 3. **掌握对象序列化**：利用MFC的可串行化类`Serialize`函数，实现图形对象的保存和加载。 4. **图形计算**：实现基本的几何运算，如求交、绘制垂线、求圆心，锻炼算法优化能力。 5. **界面设计**：学习如何在MFC框架下创建用户友好界面，提升用户体验。 6. **鼠标交互和状态栏信息显示**：改变鼠标形状以指示当前操作状态，同时在状态栏提供相关信息反馈。 **实验任务**主要包括： 1. **图形绘制**：通过菜单或工具栏，用户可以绘制直线、圆、矩形、曲线、多义线等基本图元。例如，绘制直线时，用户点击“直线”按钮，首次点击确定起点，再次点击确定终点。 2. **图元选择**：通过选择命令，用户可以用鼠标选取已绘制的图形，鼠标形状变化作为选择提示。 3. **图形计算**： - **求交**：计算直线与直线、直线与圆、圆与圆的交点，并显示坐标。 - **绘制垂线**：从指定点向直线绘制垂线。 - **求圆心**：选择圆时，显示圆心位置及其坐标。 4. **文件操作**：图形可以保存为文件，并能打开已保存的文件，恢复原来的图形布局。 **数据结构设计**： 实验中，每个基本图元都有对应的类，如： - **Cline**：表示直线，包含起点和终点，以及判断斜率是否存在的标志，用于计算斜截式方程。 - **CCircle**：表示圆，存储圆心坐标和半径，以及一个标志位来跟踪圆心是否已设置。 - **CQuare**：表示矩形，记录左上角、右下角和中心点坐标。 - **CPolyline**：表示多义线，用CPoint数组保存各直线段起点和终点，记录点的数量。 这些类封装了图形的属性和操作，使得图形的创建、修改和计算变得更加方便。 通过这个实验，学生不仅能够掌握MFC编程的基本技能，还能深化对计算机图形学中图形表示、交互设计和几何计算的理解，为后续的图形应用开发打下坚实基础。