计算机图形学上机实验4-实现Bezier曲线和Bezier曲面的绘制

第1页昆明理工大学理学院信息与计算科学专业操作性实验报告年级：10级姓名：刘陈学号：201011101128指导教师：胡杰实验课程名称：计算机图形学程序设计开课实验室：理学院机房216实验成绩：学风(5)观察能力(15)操作能力(30)调试能力(50)其它总分实验内容：1．实验/作业题目:用计算机高级语言VC++6.0实现计算机的基本图元绘制2．实验/作业课时：2学时3．实验过程(包括实验环境、实验内容的描述、完成实验要求的知识或技能)：实验环境：（1）硬件：每人一台PC机（2）软件：windowsOS，VC++6.0或以上版本。试验内容及步骤:（1）在VC++环境下创建MFC应用程序工程（单文档）（2）编辑菜单资源（3）添加菜单命令消息处理函数（4）添加成员函数（5）编写函数内容试验要求：（1）掌握Bezier曲线、Bezier曲面、及另一个曲面的算法。（2）实现对Bezier曲线、Bezier曲面、及另一个曲面。（3）试验中调试、完善所编程序，能正确运行出设计要求结果。（4）书写试验报告上交。4．程序结构(程序中的函数调用关系图)第2页5．算法描述、流程图或操作步骤：在lab4iew.cpp文件中添加如下头文件及变量intflag_2=0;intn_change;#defineM30#definePI3.14159//圆周率#includemath.h//数学头文件在lab4iew.h文件中的public内添加变量：intmove;intgraflag;voidTiso(floatp0[3],floatx0,floaty0,floatp[3]);voidOnBezierface();在lab4iew.h文件中的protected内添加变量：intn;//控制点数constintN;//控制点数的上限CPoint*a;//控制点存放的数组doubleresult[4][2];在lab4iew.cpp文件中的函数Clab4iew::OnDraw(CDC*pDC)下添加如下代码：inti,j;for(i=0;in;i++){pDC-FillSolidRect(a[i].x-2,a[i].y-2,4,4,RGB(255,55,255));}pDC-MoveTo(a[0]);添加Bezier曲线、及曲面算法源码添加消息处理函数实现绘画第3页for(j=0;jn;j++){pDC-LineTo(a[j]);}if(n2)return;//如果控制点数少于2，则不用画CPenpen(0,2,RGB(255,0,255)),*p1;p1=pDC-SelectObject(&pen);……在Lab4iew.cpp文件中添加如下的各个消息处理函数及代码：voidCLab4View::OnLButtonDown(UINTnFlags,CPointpoint){if(flag_2==0)//flag_2等于0，此时是输入控制点状态{CClientDCdc(this);//实时输入一个控制点，在屏幕上显示此点dc.FillSolidRect(point.x-2,point.y-2,4,4,RGB(0,0,255));if(nN){a[n++]=point;}//给控制点数组a[]赋值else{MessageBox(控制点太多！,waring,MB_OK|MB_ICONINFORMATION);}}elseif(flag_2==1)//flag_2等于1，此时是修改控制点状态{inti;for(i=0;in;i++){if((abs(point.x-a[i].x)10)&&(abs(point.y-a[i].y)10))//给定一个范围，如果在范围内，则选中该控制点{n_change=i;}}CClientDCdc(this);//如果选中该点，则该点的颜色发生变化dc.FillSolidRect(a[n_change].x-2,a[n_change].y-2,4,4,RGB(255,255,0));}CView::OnLButtonDown(nFlags,point);}voidCLab4View::OnLButtonUp(UINTnFlags,CPointpoint){if(flag_2==1){a[n_change]=point;//给变换的点赋值Invalidate(true);//调用OnDraw函数，重新画控制多边形}CView::OnLButtonUp(nFlags,point);第4页}voidCLab4View::OnMouseMove(UINTnFlags,CPointpoint){if(flag_2==1){if(nFlags==MK_LBUTTON){a[n_change]=point;Invalidate(true);}}CView::OnMouseMove(nFlags,point);}voidCLab4View::Ondrawbezier(){move=0;graflag=1;Invalidate(true);flag_2=1;}voidCLab4View::OnRButtonDown(UINTnFlags,CPointpoint){CRectrc;//点右键，刷新屏幕，使控制定点数归零，并且所有开关变量变为初试值GetClientRect(&rc);CClientDCdc(this);dc.Rectangle(0,0,rc.right,rc.bottom);//清屏n=0;//控制点数归零flag_2=0;//开关变量变为初试值CView::OnRButtonDown(nFlags,point);}voidCLab4View::OnMove(){move=1;flag_2=1;CClientDCdc(this);inti=0;while(in){a[i].y=a[i].y+50;i++;}Invalidate(true);}voidCLab4View::OnBezierface(){Invalidate(true);UpdateWindow();CClientDCdc(this);dc.SetTextColor(RGB(0,0,255));dc.TextOut(160,160,Bezier曲面);CPenpen1,pen2;pen1.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0));第5页pen2.CreatePen(PS_SOLID,3,RGB(0,0,255));inta[24][2]={{100,400},{110,300},{130,250},{150,350},{200,300},{210,280},{250,200},{280,250},{300,320},{300,280},{330,180},{360,250},{400,400},{380,320},{410,200},{480,280}};inti,j;dc.SelectObject(&pen2);for(i=0;i16;i=i+4){dc.MoveTo(a[i][0],a[i][1]);for(j=0;j4;j++){dc.LineTo(a[i+j][0],a[i+j][1]);}}for(i=0;i4;i++){dc.MoveTo(a[i][0],a[i][1]);for(j=0;j16;j=j+4){dc.LineTo(a[i+j][0],a[i+j][1]);}dc.SelectObject(&pen2);}doublex,y;x=a[0][0];y=a[0][1];dc.MoveTo(x,y);dc.SelectObject(&pen1);doubleu,w;for(u=0;u1;u=u+0.01){doubleU0=-u*u*u+3*u*u-3*u+1;doubleU1=3*u*u*u-6*u*u+3*u;doubleU2=-3*u*u*u+3*u*u;doubleU3=u*u*u;x=U0*a[0][0]+U1*a[4][0]+U2*a[8][0]+U3*a[12][0];y=U0*a[0][1]+U1*a[4][1]+U2*a[8][1]+U3*a[12][1];dc.MoveTo(x,y);for(w=0;w1;w=w+0.01){doubleW0=-w*w*w+3*w*w-3*w+1;doubleW1=3*w*w*w-6*w*w+3*w;doubleW2=-3*w*w*w+3*w*w;doubleW3=w*w*w;x=((U0*a[0][0]+U1*a[4][0]+U2*a[8][0]+U3*a[12][0])*W0+(U0*a[1][0]+U1*a[5][0]+U2*a[9][0]+U3*a[13][0])*W1+(U0*a[2][0]+U1*a[6][0]+U2*a[10][0]+U3*a[14][0])*W2+(U0*a[3][0]+U1*a[7][0]+U2*a[11][0]+U3*a[15][0])*W3);y=((U0*a[0][1]+U1*a[4][1]+U2*a[8][1]+U3*a[12][1])*W0第6页+(U0*a[1][1]+U1*a[5][1]+U2*a[9][1]+U3*a[13][1])*W1+(U0*a[2][1]+U1*a[6][1]+U2*a[10][1]+U3*a[14][1])*W2+(U0*a[3][1]+U1*a[7][1]+U2*a[11][1]+U3*a[15][1])*W3);dc.LineTo(x,y);Sleep(1);}}for(w=0;w1;w=w+0.01){doubleW0=-w*w*w+3*w*w-3*w+1;doubleW1=3*w*w*w-6*w*w+3*w;doubleW2=-3*w*w*w+3*w*w;doubleW3=w*w*w;x=W0*a[0][0]+W1*a[1][0]+W2*a[2][0]+W3*a[3][0];y=W0*a[0][1]+W1*a[1][1]+W2*a[2][1]+W3*a[3][1];dc.MoveTo(x,y);for(u=0;u1;u=u+0.01){doubleU0=-u*u*u+3*u*u-3*u+1;doubleU1=3*u*u*u-6*u*u+3*u;doubleU2=-3*u*u*u+3*u*u;doubleU3=u*u*u;x=((U0*a[0][0]+U1*a[4][0]+U2*a[8][0]+U3*a[12][0])*W0+(U0*a[1][0]+U1*a[5][0]+U2*a[9][0]+U3*a[13][0])*W1+(U0*a[2][0]+U1*a[6][0]+U2*a[10][0]+U3*a[14][0])*W2+(U0*a[3][0]+U1*a[7][0]+U2*a[11][0]+U3*a[15][0])*W3);y=((U0*a[0][1]+U1*a[4][1]+U2*a[8][1]+U3*a[12][1])*W0+(U0*a[1][1]+U1*a[5][1]+U2*a[9][1]+U3*a[13][1])*W1+(U0*a[2][1]+U1*a[6][1]+U2*a[10][1]+U3*a[14][1])*W2+(U0*a[3][1]+U1*a[7][1]+U2*a[11][1]+U3*a[15][1])*W3);dc.LineTo(x,y);Sleep(1);}}pen2.DeleteObject();pen1.DeleteObject();}voidCLab4View::OnAreaRing(){RedrawWindow();CDC*pDC=GetDC();第7页pDC-TextOut(200,80,圆环曲面);floatpp0[2],p[3],pp[3],R,du=3.1415926/100,dv=3.1415926/50,x0=300,y0=100,u=0,v=0;pp0[0]=200,pp0[1]=200,R