计算机图形设计文档陈志军20124070141.doc

计算机与信息工程学院 本科生课程论文(设计) 二维图形设计 评阅人签名：_________复核人签名：_________得分：________ 姓　　名 学　　号 专　　业 课程名称 计算机图形学 指导教师 2014年12月29日 　摘要 近年来，图形图像制作技术发展很快，尤其是计算机图形学，图像开始进入 设计领域，更加促进了设计领域的快速发展。电脑与美术的结合创造了电脑美术艺术。在产品设计，动画，场景漫游等领域都有广泛的应用。计算机图形学(Computer?Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。简单地说，计算机图形学的主要研究内容就是研究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。计算机图形学是计算机与应用专业的专业主干课，它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据（可视化）已经成为信息领域的一个重要发展趋势。 本系统主要是二维作图，利用VC++和OpenGL实现一个简单的功能性系统，该系统主要有直线的生成，圆弧的创作，多边形的实现，系统简单实用。 关键词：目　录 1 引言 1 2开发环境的构建 2 2.1开发环境的概述 2 2.2 Microsoft Visual C++ 6.0 软件简介 2 2.3 OpenGL概述 3 3系统分析与功能设计 4 3.1系统总体要求 4 3.1系统需实现的功能 4 4系统设计与实现 5 4.1Bresenham算法 5 4.2直线生成 5 4.3扫面填充 7 4.4 圆弧 14 5系统测试 20 5.1系统主界面 20 5.2直线生成 21 5.3扫描填充 21 5.4圆弧 22 参考文献 23 致谢 24 1 引　言 随着时代与科技的发展，人—机界面已从单纯的指示灯和机械开关组成的操作界面发展成现代光栅设备支持的图形化界面，同时，随着科技数据的不断精确以及电子商务的不断规范化，人们对于科学计算可视化和商用可视化的需求日益增长，对于计算机图形的真实感，艺术感的追求与日俱增。 计算机图形学（Computer?Graphics）是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。计算机图形学的主要研究内容就是研究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。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。计算机图形学一个主要目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此，必须建立图形所描述场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。计算机图形学的研究内容非常广泛，如图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法、非真实感绘制，以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。? 本文以编写一个二维和三维作图工具为向导，引入计算机图形学的基本概念对二维和三维图源的光栅化实现进行详尽的分析，模拟出图元现实的方法，提出一系列基本算法，针对一般的经典算法作高效而简练的改进方案。运用Microsoft Visual C++ 6.0 MFC类库基础上编程具体实现。主要研究的基本图元包括二位直线，圆弧，多边形等。本系统采用面向对象的设计技术，利用VC++ 的MFC类库，作图，借助OpenGL的API函数，由MFC产生界面比较方便，它具有相当好的消息处理机制，OpenGL的绘图功能，用于二维作图近乎完美。 2 开发环境的构建 2.1 开发环境的概述 Visual C++ 是微软公司推出的基于Windows环境的一种莫暗想对象的可视化编程环境，被公认为微软第一计算机语言。尽管 Visual C++是可视化编程中的佼佼者，但它并不是图形图像编程的最好选择。OpenGL是一个与图形硬件无关的应用程序开发接口（API），是一个完全可移植，速度很快的3D图形和建模，具有图形质量高，可靠性高，可移植性好等众多优点，可以运功行在 Windows 和UNIX 平台上。为了利用 Visual C++ 6.0 的强大功能来实现对OpenGL 三维图形的绘制，微软将 OpenGL 集成到了 Windows 中，Windows提供了OpenGL3.2