计算机图形学.docx
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计算机图形学
计算机图形学
——投影变换
姓名：
学号：
班级：
一大班二小班
一、实现目标
将屏幕垂直划分为两部分，左半部分绘制三维坐标系和长方体，右半部分绘制二维坐标系及三视图。
首先设置成长方体，在绘制绘制三视图
二、算法设计
1.在屏幕左半部分绘制三维坐标系。
2.在屏幕右半部分绘制二维坐标系。
3.读入长方体的三维顶点齐次坐标及其面坐标，并将三维顶点齐次坐标变换为相应的屏幕二维齐次坐标，并在屏幕左半部分绘制长方体。
4.分别给主视图、俯视图和侧视图变换矩阵的非零元素赋值。
5.将原始图形的顶点集合齐次坐标矩阵和三视图变换矩阵相乘，结果赋予变换后的三视图顶点集合齐次坐标矩阵。
其中，
主视图变换矩阵为：
俯视图变换矩阵为：
主视图变换矩阵为：
6.根据变换后的顶点集合齐次坐标矩阵的元素绘制三视图。
三、源代码及注释
Group7View.h文件
lassCMygroup7View:
publicCView
{
protected:
//createfromserializationonly
CMygroupView（）;
DECLARE_DYNCREATE（CMygroupView）
//Attributes
public:
CMygroup7Doc*GetDocument（）;
//Operations
public:
intViewKind;
//Overrides
//ClassWizardgeneratedvirtualfunctionoverrides
//{{AFX_VIRTUAL（CMygroup7View）
public:
virtualvoidOnDraw（CDC*pDC）;//overriddentodrawthisview
virtualBOOLPreCreateWindow（CREATESTRUCT&cs）;
protected:
virtualBOOLOnPreparePrinting（CPrintInfo*pInfo）;
virtualvoidOnBeginPrinting（CDC*pDC,CPrintInfo*pInfo）;
virtualvoidOnEndPrinting（CDC*pDC,CPrintInfo*pInfo）;
//}}AFX_VIRTUAL
//Implementation
public:
voidClearMatrix（doubleA[4][4]）;//清除矩阵函数
voidCalculate（doubleP[][4],doubleT[][4]）;//两个矩阵相乘函数
doublePt3D[8][4];
doublePt2D[8][2];
intMaxY;
intMaxX;
intFt[6][5];
voidTransform3DTo2D（constdoubleP3D[][4],doubleP2D[][2],constintn）;//三维变二维函数
voidReadPoint（）;//读入顶点坐标函数
voidReadFace（）;//读入面坐标函数
voidKeepOriginalMatrix（doubleOrig[][4],doubleDest[][4]）;
voidGetMaxY（）;//获得屏幕的最大y值函数
voidGetMaxX（）;//获得屏幕的最大x值函数
voidDrawTriView（doubleTri[8][4]）;//绘制三视图调用函数
voidDrawLine（CPointp[],intnum）;//绘制多边形边线函数
voidDrawCube（）;//绘制立方体函数
virtual~CMygroup7View（）;
#ifdef_DEBUG
virtualvoidAssertValid（）const;
virtualvoidDump（CDumpContext&dc）const;
#endif
protected:
//Generatedmessagemapfunctions
protected:
//{{AFX_MSG（CMygroup7View）
afx_msgvoidOnDrawHView（）;
afx_msgvoidOnDrawWView（）;
afx_msgvoidOnDrawVView（）;
afx_msgvoidOnDrawresource（）;
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP（）
};
#ifndef_DEBUG//debugversioningroup7View.cpp
inlineCMygroup7Doc*CMygroup7View:
:
GetDocument（）
{return（CMygroup7Doc*）m_pDocument;}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//{{AFX_INSERT_LOCATION}}
//MicrosoftVisualC++willinsertadditionaldeclarationsimmediatelybeforethepreviousline.
#endif//!
defined（AFX_group7VIEW_H__15A74253_C6B0_462A_83DC_3F71E576EE24__INCLUDED_）
group7View.cpp文件
//group7View.cpp:
implementationoftheCMygroup7Viewclass
//
#include"stdafx.h"
#include"group7.h"
#include"group7Doc.h"
#include"group7View.h"
#defineROUND（a）int（a+0.5）//四舍五入
#definePI3.1415926//圆周率
#include"math.h"//数学头文件
#ifdef_DEBUG
#definenewDEBUG_NEW
#undefTHIS_FILE
staticcharTHIS_FILE[]=__FILE__;
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CMygroup7View
IMPLEMENT_DYNCREATE（CMygroup7View,CView）
BEGIN_MESSAGE_MAP（CMygroup7View,CView）
//{{AFX_MSG_MAP（CMygroup7View）
ON_COMMAND（ID_DRAW_H_VIEW,OnDrawHView）
ON_COMMAND（ID_DRAW_W_VIEW,OnDrawWView）
ON_COMMAND（ID_DRAW_V_VIEW,OnDrawVView）
ON_COMMAND（ID_DRAWRESOURCE,OnDrawresource）
//}}AFX_MSG_MAP
//Standardprintingcommands
ON_COMMAND（ID_FILE_PRINT,CView:
:
OnFilePrint）
ON_COMMAND（ID_FILE_PRINT_DIRECT,CView:
:
OnFilePrint）
ON_COMMAND（ID_FILE_PRINT_PREVIEW,CView:
:
OnFilePrintPreview）
END_MESSAGE_MAP（）
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CMygroup7Viewconstruction/destruction
CMygroup7View:
:
CMygroup7View（）
{
//TODO:
addconstructioncodehere
}
CMygroup7View:
:
~CMygroup7View（）
{
}
BOOLCMygroup7View:
:
PreCreateWindow（CREATESTRUCT&cs）
{
//TODO:
ModifytheWindowclassorstylesherebymodifying
//theCREATESTRUCTcs
returnCView:
:
PreCreateWindow（cs）;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CMygroup7Viewdrawing
voidCMygroup7View:
:
OnDraw（CDC*pDC）
{
//CMygroup7Doc*pDoc=GetDocument（）;
//ASSERT_VALID（pDoc）;
GetMaxX（）;GetMaxY（）;
CPenMyPen3d,MyPen2d,MyPen,*OldPen;
MyPen3d.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,255））;
OldPen=pDC->SelectObject（&MyPen3d）;
pDC->MoveTo（MaxX/4,MaxY/2）;//绘制y轴
pDC->LineTo（MaxX/2-25,MaxY/2）;
pDC->TextOut（MaxX/2-50,MaxY/2-20,"y"）;
pDC->MoveTo（MaxX/4,MaxY/2）;//绘制z轴
pDC->LineTo（MaxX/4,0）;
pDC->TextOut（MaxX/4-20,10,"z"）;
pDC->MoveTo（MaxX/4,MaxY/2）;//绘制x轴
pDC->LineTo（MaxX/4-MaxY/2,MaxY）;//夹角为135°
pDC->TextOut（MaxX/4-MaxY/2+70,MaxY-30,"x"）;
pDC->TextOut（MaxX/4-20,MaxY/2-10,"0"）;
pDC->TextOut（20,20,"长方体"）;
pDC->SelectObject（OldPen）;
MyPen3d.DeleteObject（）;
MyPen.CreatePen（PS_SOLID,3,RGB（0,255,0））;
OldPen=pDC->SelectObject（&MyPen）;
pDC->MoveTo（MaxX/2-25,0）;//绘制分割线
pDC->LineTo（MaxX/2-25,MaxY）;
pDC->SelectObject（OldPen）;
MyPen.DeleteObject（）;
if（ViewKind==1）
{
MyPen2d.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,255））;
OldPen=pDC->SelectObject（&MyPen2d）;
pDC->MoveTo（MaxX/2-25,MaxY/2）;//绘制x轴
pDC->LineTo（3*MaxX/4,MaxY/2）;
pDC->TextOut（MaxX/2-15,MaxY/2-20,"x"）;
pDC->MoveTo（3*MaxX/4,MaxY/2）;//绘制z轴
pDC->LineTo（3*MaxX/4,0）;
pDC->TextOut（3*MaxX/4-20,10,"z"）;
pDC->MoveTo（3*MaxX/4,MaxY/2）;//绘制右y轴
pDC->LineTo（MaxX,MaxY/2）;
pDC->TextOut（MaxX-20,MaxY/2-20,"y"）;
pDC->MoveTo（3*MaxX/4,MaxY/2）;//绘制下y轴
pDC->LineTo（3*MaxX/4,MaxY）;
pDC->TextOut（3*MaxX/4-20,MaxY-20,"y"）;
pDC->TextOut（MaxX/2+10,20,"三视图"）;
pDC->SelectObject（OldPen）;
MyPen2d.DeleteObject（）;
}
else
{
MyPen2d.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,255））;
OldPen=pDC->SelectObject（&MyPen2d）;
pDC->MoveTo（3*MaxX/4,MaxY/2）;//绘制z轴
pDC->LineTo（3*MaxX/4,0）;
pDC->TextOut（3*MaxX/4-20,10,"z"）;
pDC->MoveTo（3*MaxX/4,MaxY/2）;//绘制右y轴
pDC->LineTo（MaxX,MaxY/2）;
pDC->TextOut（MaxX-20,MaxY/2-20,"y"）;
pDC->TextOut（MaxX/2+10,20,"投影图"）;
pDC->SelectObject（OldPen）;
MyPen2d.DeleteObject（）;
}
CMygroup7Doc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
//TODO:
adddrawcodefornativedatahere
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CMygroup7Viewprinting
BOOLCMygroup7View:
:
OnPreparePrinting（CPrintInfo*pInfo）
{
//defaultpreparation
returnDoPreparePrinting（pInfo）;
}
voidCMygroup7View:
:
OnBeginPrinting（CDC*/*pDC*/,CPrintInfo*/*pInfo*/）
{
//TODO:
addextrainitializationbeforeprinting
}
voidCMygroup7View:
:
OnEndPrinting（CDC*/*pDC*/,CPrintInfo*/*pInfo*/）
{
//TODO:
addcleanupafterprinting
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CMygroup7Viewdiagnostics
#ifdef_DEBUG
voidCMygroup7View:
:
AssertValid（）const
{
CView:
:
AssertValid（）;
}
voidCMygroup7View:
:
Dump（CDumpContext&dc）const
{
CView:
:
Dump（dc）;
}
CMygroup7Doc*CMygroup7View:
:
GetDocument（）//non-debugversionisinline
{
ASSERT（m_pDocument->IsKindOf（RUNTIME_CLASS（CMygroup7Doc）））;
return（CMygroup7Doc*）m_pDocument;
}
#endif//_DEBUG
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//CMygroup7Viewmessagehandlers
voidCMygroup7View:
:
OnDrawHView（）//绘制H面
{
if（ViewKind!
=1）
{
ViewKind=1;
RedrawWindow（）;
}
ReadPoint（）;
ReadFace（）;
DrawCube（）;
doubleTH[4][4];//俯视图变换矩阵
doublePtemp[8][4];
ClearMatrix（TH）;
TH[0][0]=1;
TH[1][2]=-1;
TH[3][2]=-50;
TH[3][3]=1;
KeepOriginalMatrix（Pt3D,Ptemp）;
Calculate（Ptemp,TH）;
DrawTriView（Ptemp）;
//TODO:
Addyourcommandhandlercodehere
}
voidCMygroup7View:
:
OnDrawWView（）//绘制W面
{
if（ViewKind!
=1）
{
ViewKind=1;
RedrawWindow（）;
}
ReadPoint（）;
ReadFace（）;
DrawCube（）;
doubleTW[4][4];//俯视图变换矩阵
doublePtemp[8][4];
ClearMatrix（TW）;
TW[1][0]=-1;
TW[2][2]=1;
TW[3][0]=-50;
TW[3][3]=1;
KeepOriginalMatrix（Pt3D,Ptemp）;
Calculate（Ptemp,TW）;
DrawTriView（Ptemp）;
//TODO:
Addyourcommandhandlercodehere
}
//绘制立方体函数
voidCMygroup7View:
:
DrawCube（）
{
CPointp[5];//定义多边形顶点数组
Transform3DTo2D（Pt3D,Pt2D,8）;
intTotalEdge,PointNumber;
for（intface=0;face<6;face++）
{
TotalEdge=Ft[face][0];//每个面的总边数
for（intedge=1;edge<=TotalEdge;edge++）//边循环
{
PointNumber=Ft[face][edge];//面的顶点号
p[edge]=CPoint（ROUND（MaxX/4+Pt2D[PointNumber][0]）,ROUND（MaxY/2+Pt2D[PointNumber][1]））;
}
DrawLine（p,TotalEdge）;//绘制多边形
}
}
//绘制多边形边线函数
voidCMygroup7View:
:
DrawLine（CPointp[],intnum）
{
CClientDCdc（this）;
for（inti=1;i<=num;i++）
if（i==1）
dc.MoveTo（p[1]）;
else
dc.LineTo（p[i]）;
dc.LineTo（p[1]）;
}
//绘制三视图调用函数
voidCMygroup7View:
:
DrawTriView（doubleTri[][4]）
{
CPointp[5];
intTotalEdge,PointNumber;
for（intface=0;face<6;face++）
{
TotalEdge=Ft[face][0];//每个面的总边数
for（intedge=1;edge<=TotalEdge;edge++）//边循环
{
PointNumber=Ft[face][edge];//面的顶点号
p[edge]=CPoint（ROUND（3*MaxX/4-Tri[PointNumber][0]）,ROUND（MaxY/2-Tri[PointNumber][2]））;
}
DrawLine（p,TotalEdge）;
}
}
//获得屏幕的最大x值函数
voidCMygroup7View:
:
GetMaxX（）
{
CRectRect;
GetClientRect（&Rect）;
MaxX=Rect.right;
}
//获得屏幕的最大y值函数
voidCMygroup7View:
:
GetMaxY（）
{
CRectRect;
GetClientRect（&Rect）;
MaxY=Rect.bottom;
}
voidCMygroup7View:
:
KeepOriginalMatrix（doubleOrig[][4],doubleDest[][4]）
{
inti,j;
for（i=0;i<8;i++）
for（j=0;j<4;j++）
Dest[i][j]=Orig[i][j];
}
//读入面坐标函数
voidCMygroup7View:
:
ReadFace（）
{
Ft[0][0]=4;Ft[0][1]=0;Ft[0][2]=1;Ft[0][3]=2;Ft[0][4]=3;
Ft[1][0]=4;Ft[1][1]=3;Ft[1][2]=0;Ft[1][3]=4;Ft[1][4]=7;
Ft[2][0]=4;Ft[2][1]=7;Ft[2][2]=4;Ft[2][3]=5;Ft[2][4]=6;
Ft[3][0]=4;Ft[3][1]=6;Ft[3][2]=2;Ft[3][3]=1;Ft[3][4]=5;
Ft[4][0]=4;Ft[4][1]=5;Ft[4][2]=1;Ft[4][3]=0;Ft[4][4]=4;
Ft[5][0]=4;Ft[5][1]=6;Ft[5][2]=2;Ft[5][3]=3;Ft[5][4]=7;
}
//读入顶点坐标函数
voidCMygroup7View:
:
ReadPoint（）
{
Pt3D[0][0]=0;Pt3D[0][1]=0;Pt3D[0][2]=0;Pt3D[0][3]=1;
Pt3D[1][0]=100;Pt3D[1][1]=0;Pt3D[1][2]=0;Pt3D[1][3]=1;
Pt3D[2][0]=100;Pt3D[2][1]=200;
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