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画图板C实现课设.doc
计算机图形学综合实验设计
——用 C 语言实现画图板的功能
学 院：信息管理学院
专 业：计算机科学与技术
姓 名：赵 某某
学号：****08030132
计算机图形学综合实验设计
————画图板
Windows 系统自带的画图板简单灵巧，为用户的小型图形开发工作带来了很多便利。本
实验完全利用 C 语言开发了一个画图板，该画图板具有画图、调整图形大小与方位、保存
与打开文件等基本图能。
一．设计目的
利用 C 语言完成了一个 Windows 应用程序的开发——画图板，该画图板能实现基本的
图形操作功能。通过本次实验，应该了解怎么将像素写入文件、怎么从文件中读取像素；了
解直线、矩形、圆和 Bezier 曲线等图形的绘制原理、旋转原理、移动院里和缩放原理等。
二．功能描述
本实验利用 C 语言编程实现的画图板，具有基本的画图功能、图形操作功能和文件保
存打开功能等。
1）图形绘制功能
（1）绘制直线：能绘制任意角度的直线，能实现直线的旋转、伸长、缩短和上下左右
移动。
（2）绘制矩形：能绘制任意大小（画布范围内）的矩形，能实现矩形的放大、缩小和
上下左右移动。
（3）绘制圆形：能绘制任意半径大小（画布范围内）的圆形，能实现圆形的放大和缩
小。
（4）绘制 Bezier 曲线：能根据屏幕上的点（单击鼠标后产生的点）绘制出 Bezier 曲线。
2）文件处理功能
（1）保存：能保存画布中的所有图形到指定的文件。
（2）加载：能打开指定的文件，将其内容加载到画布中。
3）用户帮助功能
显示用户使用指南，包括各种图形的绘制方法和操作方法等。
三． 总体设计
1． 系统模块图
本系统包括 4 个模块，分别是图形绘制模块、鼠标控制模块、功能控制模块和保存加载
模块.
(1)图形绘制模块。该模块包括图形的绘制和操作功能，主要有绘制直线、移动直线、
缩放和旋转直线；绘制矩形、移动和缩放矩形；绘制和缩放圆形；绘制 Bezier 曲线。
(2)鼠标控制模块。该模块主要实现鼠标状态的获取、鼠标位置的设置，以及鼠标
的绘制等。
(3)功能控制模块。该模块实现的功能包括输出中文、填充像素和显示用户帮助。
（4）保存加载模块。该模块将像素保存到指定文件和从指定文件中读取像素到画
布。
2．数据结构设计
● int Rx,Ry,R:分别表示所画圆形的圆心的横坐标、纵坐标，以及圆的半径。
● int TOPx,TOPy,BOTTOMx,BOTTOMy:分别表示所画矩形的左上角的横坐标、纵坐标，
以及右下角的横坐标、纵坐标。
● int Centx,Centy:表示直线或者矩形旋转中心点的横坐标和纵坐标。
● int lineStartx,lineStarty,lineEndx,lineEndy:分别表示直线的起点横坐标、纵
坐标，以及终点的横坐标、纵坐标。
● int linePoint_x[20],linePoint_y[20]:这两个数组用于在画 Bezier 曲线时存储
所选点的横坐标和纵坐标。
3．函数功能描述
1） outChinese()
函数原型： void outChinese(char*mat，int x，int y,int color)
本程序中虽然有中文显示，但是显示的中文不多，所以就没有加载中文字库，而是生
成字模信息来建立一个小型字库，以此来减轻程序“负担” 。
outChinese()函数根据点阵信息显示中文，其中 mat 为字模指针，matisize 为点阵
大小，x 和 y 表示起始坐标，color 表示显示的颜色。
2） fill()
函数原型： void fill(int startx，int starty,int endy, int color)
Fill()函数用于以指定的颜色填充指定的区域。其中 startx、starty 表示填充区域
的左上角横、纵坐标，endx、endy 表示填充区域的右下角的横、纵坐标，color 表示填充
的颜色。该函数调用系统画图函数 putpixel()来实现。
3) showHelp()
函数原型：void showHelp()
showHelp()函数用于显示用户使用指南。用户使用指南包括各种图行的绘制方法和调
整方法等。
4) save（）
函数原型：void save()
Save()函数用于保存画布中的图形。用户首先输入保存文件的文件名，然后将画布中
的像素写入文件，保存文件是以“.dat”结尾的。保存完毕将提示用户。
5）
函数原型： void load()
load()函数用于打开已有的图形。用户首先输入打开文件的文件名，然后将文件中的
像素输入到画布中。打开完毕将提示用户。如果打开过程中出现错误，如没有找到指定的文
件等，也将显示错误信息。
6） mouseStatus()
函数原型： int mouseStatus(int*x,int*y)
mouseStatus()函数用于获取鼠标的状态，包括鼠标指针所处的横坐标、纵坐标，以
及鼠标的按键情况。中断的入口参数 AH 为 03H，出口参数 BH 表示鼠标按键状态，位 0 为 1
表示按下左键，位 1 为 1 表示按下右键，位 2 为 1 表示按下中键；CX 表示水平位置，DX 表
示垂直位置。函数中传递的指针参数 x、y 分别用来接收鼠标指针的水平位置和垂直位置。
7）setMousePos()
函数原型：int setMosePos(int x,int y)
setMousePos()函数用来设置鼠标的位置。X、y 分别表示预设置的横坐标和纵坐标。
这里中断的入口参数 AH 为 1，分别把 x 和 y 赋给寄存器 CX 和 DX。
8)DrawMouse()
函数原型：voidDrawMouse(float x,float y)
DrawMouse()函数用于绘制鼠标。X、y 分别表示鼠标指针所处的位置。
9）DrawLine()
函数原型：void DrawLine()
DrawLine()函数用于绘制直线。单击鼠标左键，捕获鼠标指针位置，并以此为起点开
始画直线，拖动鼠标，松开鼠标结束绘制。然后可以通过键盘来调整直线的位置、大小等。
10) DrawRectangle()
函数原型：void DrawRectangle()
DrawRectangle()函数用于绘制矩形。其绘制方法与直线的绘制方法一致。
11）LineToCircle()
函数原型：void LineToCircle(int x0,int y0,int r)
LineToCircle()函数实现的是直线法生成圆。x0、y0 表示圆心，r 表示半径。直线法
生成圆的相关知识读者可查阅图形学资料。
12）DrawCircle（）
函数原型：void DrawCircle()
DrawCircle()函数实现的是画圆功能，该函数是调用 LineToCircle()函数来实现的。
13）factorial()
函数原型：void factorial(int n)
factorial()函数用于求阶乘，n 表示需要求阶乘的函数。求阶乘的方法很多，本程
序中使用的是比较原始的方法，即从 n 依次乘到 1，也可以用递归来实现，读者可以自行设
计。
14）berFunction()
函数原型：float berFunction(int I,int n,double t)
berFunction() 函 数 是 伯 恩 斯 坦 基 函 数 的 计 算 ， 该 函 数 调 用 了 前 面 的 阶 乘 函 数
factorial().
15)DrawBezier()
函数原型：void DrawBezier()
DrawBezier() 函数实现画 Bezier 曲线，该函数调用了 berFunction()函数。Bezier
曲线的绘制涉及到数学知识，读者可查阅相关资料。
4．程序实现
4．1 预处理
程序预处理包括头文件的加载、常量的定义和全局变量的定义，以及点阵字模的定义。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/*定义常量*/
/*向上翻页移键*/
#define PAGEUP 0x4900
/*向下翻页移键*/
#define PAGEDOWN 0x5100
/*Escape 键*/
#define ESC 0x011b
/*左移键*/
#define LEFT 0x4b00
/*右移键*/
#define RIGHT 0x4d00
/*下移键*/
#define DOWN 0x5000
/*上移键*/
#define UP 0x4800
/*空格键*/
#define SPACE 0x3920
#define
#define
#define
#define
0
NO_PRESSED
LEFT_PRESSED
1
RIGHT_PRESSED 2
pi
3.1415926
/*定义全局变量*/
int Rx,Ry,R;
int TOPx,TOPy,BOTTOMx,BOTTOMy;
int Centx,Centy;
int lineStartx,lineStarty,lineEndx,lineEndy;
int linePoint_x[20],linePoint_y[20];
/*这里的字模数组均由“点阵字模工具”生成，你可以用你自己需要的点阵信息来
替换示例中的字模信息，注意字模大小要一致，否则显示会出问题。*/
char zhi16K[]={
/* 以下是 '直' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0xF0,0x1E,0x00,
0x02,0x00,0x07,0xC0,0x08,0x40,0x0F,0x40,
0x08,0x40,0x0F,0x40,0x08,0x40,0x0F,0x40,
0x08,0x40,0x0F,0xFC,0x70,0x00,0x00,0x00,
};
char xian16K[]={
/* 以下是 '线' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x80,0x00,0x90,0x08,0x88,0x10,0x80,
0x24,0xF0,0x45,0x80,0x78,0xB0,0x11,0xC0,
0x2C,0x88,0x70,0x50,0x04,0x60,0x18,0xA4,
0x63,0x14,0x00,0x0C,0x00,0x04,0x00,0x00,
};
char ju16K[]={
/* 以下是 '矩' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x00,0x08,0x00,0x08,0x78,0x10,0x80,
0x1E,0x80,0x28,0xF8,0x48,0x88,0x0E,0x88,
0xF8,0xF0,0x08,0x80,0x14,0x80,0x12,0x9E,
0x20,0xE0,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
char xing16K[]={
/* 以下是 '形' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x00,0x07,0x88,0x3A,0x08,0x12,0x10,
0x12,0x20,0x17,0x48,0xFA,0x10,0x12,0x20,
0x12,0xC8,0x12,0x08,0x22,0x10,0x42,0x20,
0x00,0x40,0x00,0x80,0x03,0x00,0x00,0x00,
};
char yuan16K[]={
/* 以下是 '圆' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0xF8,0x3F,0x08,0x23,0x88,0x24,0x88,
0x27,0x08,0x21,0xC8,0x2E,0x48,0x29,0x48,
0x29,0x48,0x22,0x88,0x24,0x48,0x28,0x08,
0x3F,0xE8,0x00,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
char qing16K[]={
/* 以下是 '清' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x80,0x00,0xE0,0x33,0x80,0x10,0xE0,
0x03,0x80,0x40,0xFC,0x2F,0x00,0x01,0xE0,
0x12,0x20,0x13,0xA0,0x22,0x20,0x63,0xA0,
0x42,0x20,0x02,0x60,0x00,0x20,0x00,0x00,
};
char ping16K[]={
/* 以下是 '屏' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0xF0,0x0F,0x30,0x08,0x60,0x0F,0x80,
0x0A,0x20,0x09,0x40,0x08,0xF8,0x17,0x20,
0x11,0x3E,0x2F,0xE0,0x21,0x20,0x42,0x20,
0x82,0x20,0x04,0x20,0x08,0x20,0x00,0x00,
};
char bao16K[]={
/* 以下是 '保' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x00,0x09,0xF0,0x0A,0x10,0x12,0x10,
0x13,0xE0,0x30,0x80,0x50,0xFC,0x9F,0x80,
0x11,0xC0,0x12,0xA0,0x14,0x98,0x18,0x8E,
0x10,0x80,0x10,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
char cun16K[]={
/* 以下是 '存' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0xF0,0x1E,0x00,
0x02,0x70,0x05,0x90,0x08,0x20,0x08,0x40,
0x18,0x7E,0x2B,0xA0,0xC8,0x20,0x08,0x20,
0x08,0x20,0x08,0xA0,0x00,0x40,0x00,0x00,
};
char jia16K[]={
/* 以下是 '加' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x00,0x08,0x00,0x08,0x00,0x08,0x00,
0x0F,0x00,0x79,0x3C,0x09,0x44,0x11,0x44,
0x11,0x44,0x22,0x44,0x22,0x78,0x4A,0x00,
0x84,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
char zai16K[]={
/* 以下是 '载' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x80,0x08,0xA0,0x08,0x90,0x0E,0x80,
0x38,0xF0,0x0F,0x80,0x78,0x50,0x0E,0x50,
0x34,0x20,0x1E,0x20,0x34,0x50,0x0E,0x92,
0x75,0x0A,0x04,0x06,0x04,0x02,0x00,0x00,
};
char bang16K[]={
/* 以下是 '帮' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x04,0x00,0x07,0x38,0x1C,0x48,0x06,0x50,
0x1C,0x50,0x07,0x48,0x78,0x58,0x11,0x40,
0x21,0xF0,0x4F,0x10,0x09,0x10,0x09,0x50,
0x09,0x20,0x01,0x00,0x01,0x00,0x00,0x00,
};
char zhu16K[]={
/* 以下是 '助' 的 16 点阵楷体_GB2312 字模，32 byte */
0x00,0x00,0x00,0x20,0x0C,0x20,0x34,0x20,
0x24,0x20,0x34,0x38,0x25,0xC8,0x34,0x48,
0x24,0x48,0x26,0x88,0x38,0x88,0xE1,0x28,
0x02,0x10,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
4．2 控制模块
功能控制模块主要实现根据点阵信息显示中文功能、填充屏幕功能和显示用户指南功能，
分别由函数 outChinese()、fill()和 showHelp()来实现。
（1）
（2）
（3）
void outChinese(char*mat,int matsize,int x,int y,int color),根据
定义的点阵字模数组显示中文。
void fill(int startx,int starty,int endx,int endy,int color),在
指定的区域用指定的颜色来填充。
void showHelp(),显示用户使用指南，包括直线、矩形、圆形和 Bezier
曲线的绘制方法。
/*根据点阵信息显示中文函数* /
void outChinese(char *mat,int matsize,int x,int y,int color)
{
`
int i,j,k,n;
n=(matsize -1)/8+1
for(j=0;j>k))
/*测试为 1 的位则显示*/
putpixel(x + i * 8 + k, y + j, color);
}
/*填充函数*/
void fill(int startx,int starty,int endx,int endy,int color)
{
int i,j;
for(i=startx;i<=endx;i++)
for(j=starty;j<=endy;j++)
/*在指定位置以指定颜色画一像素*/
putpixel(i,j,color);
}
/*显示用户帮助函数*/
void showHelp()
{
setcolor(14);
outtextxy(45,50,"Line:");
setcolor(WHITE);
outtextxy(45,50,"
outtextxy(45,65,"
outtextxy(45,80,"
1 Press left button to start until to line end.");
2 Use UP,DOWN,LEFT,RIGHT keys to move it.");
3 Use PAGEUP key to enlarge it, and PAGEDOWN key to
shrink it.");
outtextxy(45,95,"
4 Use SPACE key to rotate it.");
setcolor(14);
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