计算机图形学实验报告实验4.docx
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计算机图形学实验报告实验4
贵州大学实验报告
学院：
计算机科学与信息学院专业：
计算机科学与技术班级：
10级计科101班
姓名
吴晨
学号
1008060248
实验组
实验时间
2013-6-10
指导教师
吴云
成绩
实验项目名称
实验四二维图形的几何变换
实验目的
掌握二维图形的基本几何变换：
位置改变（平移、旋转）和变形（缩放、错切，反射、投影等）以及复合变换。
实验要求
1、书写实验报告：
（1）给出算法描述，包括理论、算法和数据结构；
（2）根据算法和数据结构：
编制源程序；
（3）给出实验数据和结果
（4）编制源程序；
2、对于一些较为重要的算法，可以适当给出代码
实验原理
一、标准齐次坐标（x,y,1）二维变换的矩阵表示
1、平移变换
2、旋转变换
3、放缩变换
平移变换只改变图形的位置，不改变图形的大小。
旋转变换不改变图形的形状
放缩变换引起图形形状的变化
4、复合变换结果与变换的顺序有关（矩阵乘法不可交换）
5、对称变换
关于x轴的对称变换:
关于y轴的对称变换：
实验环境
硬件平台：
PC
软件：
VisualC++6.0
实验步骤
1.掌握算法原理；
2.依据算法，编写源程序并进行调试；
3.对运行结果进行保存与分析；
4.把源程序以文件的形式提交；
按格式书写实验报告。
实验内容
1.设有一三角形ABC,其中三个顶点为A（5,10）,B（1,2）,C（8,5），如三角形的顶点A不变，将AB和AC边缩小一倍后，求缩小后的三角形对于直线-2x+4y+3=0的对称变换后的结果图。
2．将一四边形以原点为中心，以15°为间隔旋转。
实验结果
1、执行后选择所需绘制的图形形如下
2、绘制三角形，根据要求画出如下的三角形
3.改变边的大小，对称转换得到如下的结果
4．绘制四边形，以中点为中心
5、15°为间隔旋转得到如下的结果
实验总结
通过这次实验，我对二维图形的基本几何变换（平移、旋转、缩放、错切、反射、投影）和复合变换的理解更加深入了，在对图形进行复合变换时，将几个基本几何变换矩阵按一定顺序相乘便能得到一个复合矩阵，这个复合矩阵能够决定变换后图形的最终位置、形状和大小的信息。
在产生复合矩阵时，因为矩阵乘法并不满足交换律，所以如果基本几何变换矩阵相乘的顺序不同，可能会得到不同的复合矩阵，也就生成了不同的最终变换图形。
部分
源代码
voidCTestView:
:
ClearMatrix（doubleA[3][3]）//清除变换矩阵
{
for（inti=0;i<3;i++）
{
for（intj=0;j<3;j++）
A[i][j]=0;
}
}
voidCTestView:
:
OnMENUChoose（）//菜单函数
{
//TODO:
Addyourcommandhandlercodehere
Picdlgdlg;
if（dlg.DoModal（）==IDOK）
{
if（dlg.m_Square==TRUE）//绘制矩形
{
P[0][0]=-dlg.m_Slength/2;P[0][1]=dlg.m_Swidth/2;P[0][2]=1;
P[1][0]=dlg.m_Slength/2;P[1][1]=dlg.m_Swidth/2;P[1][2]=1;
P[2][0]=dlg.m_Slength/2;P[2][1]=-dlg.m_Swidth/2;P[2][2]=1;
P[3][0]=-dlg.m_Slength/2;P[3][1]=-dlg.m_Swidth/2;P[3][2]=1;
ntype=4;
KeepOriginalMatrix（P,OSquare）;
Draw（P,ntype）;
}
if（dlg.m_Triangle==TRUE）//绘制等边三角形
{
P[0][0]=-dlg.m_Tlength/2;P[0][1]=0;P[0][2]=1;
P[1][0]=dlg.m_Tlength/2;P[1][1]=0;P[1][2]=1;
P[2][0]=0;P[2][1]=dlg.m_Tlength/2*tan（60*PI/180）;P[2][2]=1;
P[3][0]=0;P[3][1]=0;P[3][2]=1;
ntype=3;
KeepOriginalMatrix（P,OTriangle）;
Draw（P,ntype）;
}
if（dlg.m_Line==TRUE）//绘制直线
{
P[0][0]=-dlg.m_Llength/2;P[0][1]=0;P[0][2]=1;
P[1][0]=dlg.m_Llength/2;P[1][1]=0;P[1][2]=1;
P[2][0]=0;P[2][1]=0;P[2][2]=1;
P[3][0]=0;P[3][1]=0;P[3][2]=1;
ntype=2;
KeepOriginalMatrix（P,OLine）;
Draw（P,ntype）;
}
}
InvalidateRect（NULL,FALSE）;//重画窗口
}
voidCTestView:
:
Draw（doubleD[][3],intn）//绘制原始图形
{
RedrawWindow（）;
CClientDCdc（this）;
CPenpen,*pOldpen;
pen.CreatePen（PS_SOLID,3,RGB（0,0,255））;
pOldpen=dc.SelectObject（&pen）;
for（inti=0;i{
if（i==0）
dc.MoveTo（ROUND（MaxX/2+D[i][0]）,ROUND（MaxY/2-D[i][1]））;
else
dc.LineTo（ROUND（MaxX/2+D[i][0]）,ROUND（MaxY/2-D[i][1]））;
}
dc.LineTo（ROUND（MaxX/2+D[0][0]）,ROUND（MaxY/2-D[0][1]））;
dc.SelectObject（pOldpen）;
pen.DeleteObject（）;
}
voidCTestView:
:
Calculate（doubleP0[][3],doubleT[][3]）//两个矩阵相乘
{
doublePtemp[4][3];
KeepOriginalMatrix（P,Ptemp）;
for（inti=0;i<4;i++）
for（intj=0;j<3;j++）
P[i][j]=Ptemp[i][0]*T[0][j]+Ptemp[i][1]*T[1][j]+Ptemp[i][2]*T[2][j];
}
voidCTestView:
:
Tmove（doubleTx,doubleTy）//平移变换矩阵
{
ClearMatrix（TM）;
RedrawWindow（）;
TM[0][0]=1;
TM[1][1]=1;
TM[2][0]=Tx;
TM[2][1]=Ty;
TM[2][2]=1;
Calculate（P,TM）;
AfxGetMainWnd（）->SetWindowText（"二维基本几何变换－平移变换"）;
Draw（P,ntype）;
}
voidCTestView:
:
Tscale（doubleSx,doubleSy）//比例变换矩阵
{
ClearMatrix（TS）;
RedrawWindow（）;
TS[0][0]=Sx;
TS[1][1]=Sy;
TS[2][2]=1;
Calculate（P,TS）;
AfxGetMainWnd（）->SetWindowText（"二维基本几何变换－比例变换"）;
Draw（P,ntype）;
}
voidCTestView:
:
Trotate（doublethta）//旋转变换矩阵
{
ClearMatrix（TR）;
RedrawWindow（）;
TR[0][0]=cos（thta*PI/180）;
TR[0][1]=sin（thta*PI/180）;
TR[1][0]=-sin（thta*PI/180）;
TR[1][1]=cos（thta*PI/180）;
TR[2][2]=1;
Calculate（P,TR）;
AfxGetMainWnd（）->SetWindowText（"二维基本几何变换－旋转变换"）;
Draw（P,ntype）;
}
voidCTestView:
:
Treflect（doubleFx,doubleFy）//反射变换矩阵
{
ClearMatrix（TF）;
RedrawWindow（）;
TF[0][0]=Fx;
TF[1][1]=Fy;
TF[2][2]=1;
Calculate（P,TF）;
AfxGetMainWnd（）->SetWindowText（"二维基本几何变换－反射变换"）;
Draw（P,ntype）;
}
voidCTestView:
:
Treform（doubleb,doublec）//错切变换矩阵
{
ClearMatrix（TC）;
RedrawWindow（）;
TC[0][0]=1;
TC[0][1]=b;
TC[1][0]=c;
TC[1][1]=1;
TC[2][2]=1;
Calculate（P,TC）;
AfxGetMainWnd（）->SetWindowText（"二维基本几何变换－错切变换"）;
Draw（P,ntype）;
}
voidCTestView:
:
KeepOriginalMatrix（doubleOrig[][3],doubleDest[][3]）//保留矩阵
{
inti,j;
for（i=0;i<4;i++）
for（j=0;j<3;j++）
Dest[i][j]=Orig[i][j];
}
指导教师意见
签名：
年月日
注：
可根据教学需要对以上栏目进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
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