学年设计报告.docx
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学年设计报告
学年设计报告
设计题目：
用C语言实现简单2Ｄ图形的绘制和变换
作者姓名：
王兴超王天祥张涛朱龙飞席晓东
所学专业：
网络工程专业
指导老师：
赵瑞斌
2012年9月2号
学年设计任务书
学年设计题目
用C语言实现简单2Ｄ图形的绘制和变换
组长
王兴超
学号
2011211311
班级
11网工
（二）班
组别
软件第二组
专业
网络工程
组员
王兴超、王天祥、张涛、朱龙飞、席晓东
指导教师
赵瑞斌
学年设计目的
合理运用所学专业课（C语言）设计一些小程序来解决实际问题
学年设计所需环境
微机房YF3503
学年设计任务要求
利用C语言编写代码进行图形变换
学年设计工作进度计划
序号
起止日期
工作内容
分工情况
1
8.25
分析题目，从指导老师获取信息
全体成员
2
8.26
找到绘制简单二维图形的方法
王兴超，张涛，王天祥，朱龙飞
3
8.27
8.28
讨论一些简单变换的思路，实行平移，比例与旋转变换
席晓东查找资料，王兴超，张涛代码实现
4
8.28
总体界面与主函数的设计
朱龙飞，王天祥，席晓东
5
8.30
对代码进行整体测试修改
王兴超，张涛
6
8.31
9.1
完成设计报告
王兴超，朱龙飞，王天祥
教研室审核意见：
教研室主任签字：
年月日
目录
摘要1
1绪论2
1.1设计背景与意义2
1.2系统结构2
2问题描述2
3分析3
3.1平移变换3
3.2比例变换3
3.3旋转变换3
4设计实现4
4.1加载页面4
4.2画出三角形4
4.3对三角形进行平移变换5
4.4对三角形进行比例变换7
4.5对三角形进行旋转变换8
4.6画出所要的矩形9
4.7矩形进行平移变换10
4.8矩形进行比例变换12
4.9矩形进行旋转变换13
4.10圆对圆形进行变换选择13
4.11画出的圆形进行平移14
4.12对画出的圆形进行比例变换16
4.13主程序16
5．运行结果17
5.1加载页面17
5.2目录界面进行选择18
5.3三角形变换18
5.3.1选择1进行平移变换。
19
5.3.2选择2进行比例变换20
5.3.3选择3进行旋转20
5.4选择3画出矩形20
5.4.1选择1进行平移变换21
5.4.2进行比例变换21
5.4.3进行旋转变换22
5.5选择5画出圆22
5.5.1选择1进行平移变换23
5.5.2选择2进行比例变换23
6学年设计总结与体会24
6.1总结24
6.2体会24
7致谢25
参考文献：
25
用C语言实现简单2Ｄ图形的绘制和变换
UsingClanguagetoachieveasimple2Dgraphicsrenderingandtransform
摘要
在计算机绘图的过程中，二维图形的绘制是绘制许多图形的基础，研究计算机图形的生成必须从研究二维图形开始。
计算机绘制图形时，无论图形多么复杂，都是利用一些相应图形基元经过图形变换组成的。
在计算机绘图中，经常用到图形变换，图形变换是指图形信息经过几何变换后产生新的图形。
基本的几何变换研究物体坐标在直角坐标系内的平移、旋转和变比等规则。
本文主要介绍二维图形的一些基本变换规则及其应用。
关键词：
平移，旋转，缩放
ABSTRACT
Incomputergraphics,theprocessof2dgraphicsrenderingmoregraphicsdrawingisthebasis,researchofcomputergraphicsgenerationmuststartfromthe2dgraphics.Computergraphics,nomatterhowcomplex,graphicsareusingsomecorrespondinggraphicelementcomposedbygraphicaltransformation.Incomputergraphics,oftenusegraphicstransformation,graphicstransformreferstothegraphicalinformationthroughafternewgraphicsgeometrytransform.Thebasicresearchobjectcoordinategeometrytransformincartesiancoordinatesystemintranslation,rotationandchangerulesthanetc.Thispapermainlyintroducessomebasictransformationof2dgraphicsanditsapplicationintherules.Keywords:
Translation,Rotating,Scaling
1绪论
1.1设计背景与意义
目前，很多软件对二维图形变换程序的需求逐渐增大，而且二维图形的应用也正逐渐向各个方向渗透。
在这样的形式下这就要求我们计算机专业的学生们能够实现这一基本变换，以更好的应对这一方面计算机应用的发展。
利用C语言实现二维图形的变换不仅可以实现日常生活中常见图片的变换，而且可以实现各种二维图形的绘制，这也就为我们的生活提供了许多的便利。
1.2系统结构
整体流程：
图1.2整体流程图
2问题描述
二维图形的几种典型变换，二维图形由点或者是直线段组成，直线段可由其端点坐标定义，二维图形的集合变换实际是对点或者是对直线段端点在变换矩阵的作用下实现的。
设P=[xy]是原来的点，P’=[x’y’]是变换后的点，则几种典型的变换如下：
（a）平移变换：
（b）比例变换：
（c）旋转变换：
3分析
我们小组对问题进行了深刻的讨论，确定了用点对点连线的方式来确定一个简单的二维图形，如三角形和矩形。
然后对已确定的点进行操作以实现各种图形变换。
3.1平移变换
若图形上一点P（x,y）沿x轴平移l距离，沿y轴平移m距离后成为新的图形上一点P'（x',y'），则有
x'=x+l
y'=y+m
式中l,m不全为零，这称为平移变换。
3.2比例变换
设图形上一点P（x,y），经比例变换后成为新的菜上一点P'（x',y'），即有
x'=a*x
y'=d*y
式中a,d为比例因子
将此比例变换式写成矩阵式得
这里
叫做比例变换矩阵。
若a=d，则x,y坐标按同一比例变换。
当a=d>1时，图形
放大；当0若a≠d，则x,y坐标按各自不同比例变换。
3.3旋转变换
设图形上一点P（x,y）绕原点逆时针旋转θ角后成为新的图形上一点P'（x',y'），则由解析几何方法可得
x'=xcosθ+ysinθ
y'=-xsinθ+ycosθ
用矩阵表示为
这里
为绕原点逆时针变换矩阵。
若顺时针旋转时，θ角为负值。
4设计实现
4.1加载页面
voidheard（）//开始界面
{
inti;
printf（"\n\n\n\n"）;
printf（"程序加载中\n\n"）;
printf（""）;
Sleep（1000）;//延时
for（i=0;i<35;i++）
{
printf（">"）;
Sleep（60）;
}
Sleep（1000）;//延时
system（"cls"）;//清屏
printf（"\n\n\n\n"）;
printf（"\a\a"）;//一声响声
printf（"→【加载完成】"）;
system（"pause"）;//dos命令
system（"cls"）;//清屏
fflush（stdin）;//清除缓冲区
}
4.2画出三角形，并对三角形的三种变换进行选择
voidsanjiao（）//画三角形
{
initgraph（500,500）;
line（25,50,50,50）;
line（50,50,50,25）;
line（50,25,25,50）;
getch（）;//按任意键继续
closegraph（）;//关闭图形界面
}
voidsanjiaobianhuan（）
{
intselsect;
do{
printf（"\n\n"）;
printf（"1.平移转换\t2.比例转换\n"）;
printf（"3.旋转转换\t0.结束函数\n"）;
printf（"\n\n"）;
printf（"请输入你的选择:
"）;
scanf（"%d",&selsect）;
switch（selsect）{
case0:
break;
case1:
pingyi_tu（）;break;
case2:
bili_tu（）;break;
case3:
xuanzhuan_tu（）;break;
}
}while（selsect!
=0）;
}
4.3对三角形进行平移变换
voidpingyi_tu（）//三角形平移变换
{
intTx,Ty;
intx1,x2,x3,y1,y2,y3;
inta,b,c,d,e,f;
printf（"请输入平移的量为（Tx,Ty）:
"）;
scanf（"%d,%d",&Tx,&Ty）;
//moverel（Tx,Ty）;
printf（"即要平移的量为:
（%d,%d）\n",Tx,Ty）;
x1=25+Tx;y1=50+Ty;
x2=50+Tx;y2=25+Ty;
x3=50+Tx;y3=50+Ty;
initgraph（500,500）;//初始化绘图环境
line（25,50,50,50）;
line（50,50,50,25）;
line（50,25,25,50）;
Sleep（1000）;
for（a=25,c=50,e=50;a<=Tx,c<=Tx,e<+Tx;a++,c++,e++）
{
setcolor（RGB（255,255,255））;
line（a,50,c,50）;
line（c,50,e,25）;
line（e,25,a,50）;
Sleep（10）;
setcolor（RGB（0,0,0））;
line（a,50,c,50）;
line（c,50,e,25）;
line（e,25,a,50）;
}
for（b=50,d=50,f=25;b<=Ty,d<=Ty,f<=Ty;b++,d++,f++）
{
setcolor（RGB（255,255,255））;
line（a,b,c,d）;
line（c,d,e,f）;
line（e,f,a,b）;
Sleep（10）;
setcolor（RGB（0,0,0））;
line（a,b,c,d）;
line（c,d,e,f）;
line（e,f,a,b）;
}
setcolor（RGB（255,255,255））;
line（25,50,50,50）;
line（50,50,50,25）;
line（50,25,25,50）;
setcolor（RGB（255,0,0））;
line（a,b,c,d）;
line（c,d,e,f）;
line（e,f,a,b）;
getch（）;
closegraph（）;//函数用于关闭图形环境。
}
4.4对三角形进行比例变换
voidbili_tu（）//三角形比例变换
{
intSx,Sy;
intx1,x2,x3,y1,y2,y3;
printf（"请输入比例的量为（Sx,Sy）:
"）;
scanf（"%d,%d",&Sx,&Sy）;
printf（"即要按比例转换的量为:
（%d,%d）\n",Sx,Sy）;
x1=25*Sx;y1=50*Sy;
x2=50*Sx;y2=50*Sy;
x3=50*Sx;y3=25*Sy;
initgraph（500,500）;//初始化绘图环境
line（25,50,50,50）;
line（50,50,50,25）;
line（50,25,25,50）;
Sleep（1000）;
setcolor（RGB（255,0,0））;
line（x1,y1,x2,y2）;
line（x1,y1,x3,y3）;
line（x2,y2,x3,y3）;
getch（）;//延时
closegraph（）;//函数用于关闭图形环境
}
4.5对三角形进行旋转变换
voidxuanzhuan_tu（）//三角形旋转变换
{
inta;
intx1,x2,x3,y1,y2,y3;
printf（"请输入要旋转的弧度制:
"）;
scanf（"%d",&a）;
x1=（int）（25*cos（a）-50*sin（a））;y1=（int）（25*sin（a）+50*cos（a））;
x2=（int）（50*cos（a）-50*sin（a））;y2=（int）（50*sin（a）+50*cos（a））;
x3=（int）（50*cos（a）-25*sin（a））;y3=（int）（50*sin（a）+25*cos（a））;
initgraph（500,500）;//初始化绘图环境
line（25,50,50,50）;
line（50,50,50,25）;
line（50,25,25,50）;
Sleep（1000）;
setcolor（RGB（255,0,0））;
line（x1,y1,x2,y2）;
line（x1,y1,x3,y3）;
line（x2,y2,x3,y3）;
getch（）;//延时
closegraph（）;//函数用于关闭图形环境
}
4.6画出所要的矩形，并对选择需要的变换
voidjuxing（）//画矩形
{
initgraph（500,500）;
line（25,25,25,50）;
line（25,50,60,50）;
line（60,50,60,25）;
line（60,25,25,25）;
getch（）;
closegraph（）;
}
voidjuxingbianhuan（）//矩形变换
{
intselsect;
do{
printf（"\n\n"）;
printf（"1.平移转换\t2.比例转换\n"）;
printf（"3.旋转转换\t0.结束函数\n"）;
printf（"\n\n"）;
printf（"请输入你的选择:
"）;
scanf（"%d",&selsect）;
switch（selsect）{
case0:
break;
case1:
pingyitu（）;break;
case2:
bilitu（）;break;
case3:
xuanzhuantu（）;break;
}
}while（selsect!
=0）;
}
4.7矩形进行平移变换
voidpingyitu（）//矩形平移变换
{
intTx,Ty;
inta,b,c,d;
intx1,x2,x4,x3,y1,y2,y3,y4;
printf（"请输入平移的量（Tx,Ty）:
"）;
scanf（"%d,%d",&Tx,&Ty）;
x1=25+Tx;y1=25+Ty;
x2=25+Tx;y2=50+Ty;
x3=60+Tx;y3=50+Ty;
x4=60+Tx;y4=25+Ty;
initgraph（500,500）;//初始化绘图环境
line（25,25,25,50）;
line（25,50,60,50）;
line（60,50,60,25）;
line（60,25,25,25）;
Sleep（1000）;
for（a=25,c=60;a<=x1,c<=x3;a++,c++）
{
setcolor（RGB（255,255,255））;
line（a,25,a,50）;
line（a,50,c,50）;
line（c,50,c,25）;
line（c,25,a,25）;
Sleep（10）;
setcolor（RGB（0,0,0））;
line（a,25,a,50）;
line（a,50,c,50）;
line（c,50,c,25）;
line（c,25,a,25）;
}
for（b=25,d=50;c<=y1,d<=y3;b++,d++）
{
setcolor（RGB（255,255,255））;
line（a,b,a,d）;
line（a,d,c,d）;
line（c,d,c,b）;
line（c,b,a,b）;
Sleep（10）;
setcolor（RGB（0,0,0））;
line（a,b,a,d）;
line（a,d,c,d）;
line（c,d,c,b）;
line（c,b,a,b）;
}
setcolor（RGB（255,255,255））;
line（25,25,25,50）;
line（25,50,60,50）;
line（60,50,60,25）;
line（60,25,25,25）;
setcolor（RGB（255,0,0））;
line（x1,y1,x2,y2）;
line（x2,y2,x3,y3）;
line（x3,y3,x4,y4）;
line（x4,y4,x1,y1）;
getch（）;//延时
closegraph（）;//函数用于关闭图形环境
}
4.8矩形进行比例变换
voidbilitu（）//矩形比例变换
{
intSx,Sy;
intx1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4;
x1=x2=x3=x4=y1=y2=y3=y4=0;
printf（"请输入比例的量为（Sx,Sy）:
"）;
scanf（"%d,%d",&Sx,&Sy）;
printf（"即要按比例转换的量为:
（%d,%d）\n",Sx,Sy）;
x1=25*Sx;y1=25*Sy;
x2=25*Sx;y2=50*Sy;
x3=60*Sx;y3=50*Sy;
x4=60*Sx;y4=25*Sy;
initgraph（500,500）;//初始化绘图环境
line（25,25,25,50）;
line（25,50,60,50）;
line（60,50,60,25）;
line（60,25,25,25）;
Sleep（1000）;
line（x1,y1,x2,y2）;
line（x1,y1,x4,y4）;
line（x2,y2,x3,y3）;
line（x3,y3,x4,y4）;
getch（）;//延时
closegraph（）;//函数用于关闭图形环境
}
4.9矩形进行旋转变换
voidxuanzhuantu（）//矩形旋转变换
{
inta;
intx1,x2,x3,y1,y2,y3,x4,y4;
printf（"请输入要旋转的弧度制:
"）;
scanf（"%d",&a）;
x1=（int）（25*cos（a）-25*sin（a））;y1=（int）（25*sin（a）+25*cos（a））;
x2=（int）（25*cos（a）-50*sin（a））;y2=（int）（25*sin（a）+50*cos（a））;
x3=（int）（60*cos（a）-50*sin（a））;y3=（int）（60*sin（a）+50*cos（a））;
x4=（int）（60*cos（a）-25*sin（a））;y4=（int）（60*sin（a）+25*cos（a））;
initgraph（500,500）;//初始化绘图环境
line（25,25,25,50）;
line（25,50,60,50）;
line（60,50,60,25）;
line（60,25,25,25）;
Sleep（1000）;
setcolor（RGB（255,0,0））;
line（x1,y1,x2,y2）;
line（x1,y1,x4,y4）;
line（x2,y2,x3,y3）;
line（x3,y3,x4,y4）;
getch（）;//延时
closegraph（）;//函数用于关闭图形环境
}
4.10圆对圆形进行变换选择
voidyuan（）//画圆
{
initgraph（500,500）;
circle（250,250,50）;
getch（）;
closegraph（）;
}
voidyuanbianhuan（）//圆变换
{
intselsect;
do{
printf（"\n\n"）;
printf（"1.平移转换\n"）;
printf（"2.比例变换\n"）;
printf（"0.退出\n"）;
printf（"\n\n"）;
printf（"请输入你的选择:
"）;
scanf（"%d",&selsect）;
switch（selsect）{
case0:
break;
case1:
yuanpingyi（）;break;
case2:
yuanbili（）;break;
}
}while（selsect!
=0）;
}
4.11画出的圆形进行平移
voidyuanpingyi（）//圆平移
{
intTx,Ty;
intx,y;
inti,j;
printf（"请输入平移的量（x,y）:
"）;
scanf（"
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