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简单的图形函数库的设计与实现.docx
简单图形函数库设计与实现
一、要求：
设计和实现一个图形函数库，具有绘制直线段、任意圆弧、椭圆弧、多边形
区域的阴影填充和颜色填充等功能。（仅调用画点函数）
Windows API: setpixel(hdc,x,y,color)
二、设计与实现：
1. 在Visual C++ 6.0环境下设计与实现的。在Visusl C++ 6.0中创建一个
可以显示“Hello”的Win32的应用程序(Win32 Application)；在
Project/Settings对话框中的Link选项卡中的Object/library modules
一栏中加入opengl32.lib, glu32.lib和glut32.lib。
步骤如下：
File——〉new——〉Projects——〉Win32 Application，在Projects name
一栏输入“ zj ”——〉选择A typical “Hello world” Application；
这样就得到了一个带窗口的应用程序框架。
2. 在建成的项目下，加入两个源文件draw.cpp和show.cpp。
draw.cpp文件用于书写简单的图形函数库，也即生成各种简单图形及颜
色填充的函数在此文件中。
show.cpp文件用于调用所设计的图形函数库中的各个函数，在窗口中输
出，以便观察所设计的函数是否正确。
3. 在LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam,
PARAM lParam) 中调用void show（HDC hdc）（此函数在show.cpp 中
L
定义）。如图：
4. 在draw.cpp中加入下列函数：
void line(HDC hdc,int x1,int y1,int x2,int y2);
画直线段函数，运用的是 Bresenham 算法。参数为直线段的两个端点坐
- 1 -
标（x1，y1），（x2，y2）。
void circle(HDC hdc,int r,int x0,int y0);
画圆函数，运用的是 “正负法” 算法，设计时采用的是把整个圆等分
成了4个部分，逐一画出，这样的画法使得画出的圆不是很圆滑，一个好
的方法是等分成4部分后，利用对称性画圆，即画第一象限的点时把对应
的第二、三、四象限的点通过对称变换一并画出。
void ellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int a,int b);
画椭圆函数，运用的是 中点画椭圆算法 ，此算法是从相关的图形学教
材中找到的，本人觉得是个不错的算法。
void Flood_Fill_4(HDC hdc, int x,int y, COLORREF
old_color,COLORREF new_color);
区域颜色填充函数， 利用的是教材中的 Flood 算法。此算法有个很大
的缺点就是对图形进行填充时，经常出现堆栈溢出的情况，所以所填充
的图形不能太大，它的优点在很简单，只需明白递归的原理就行了。
5. 在show.cpp中加入函数void show（HDC hdc），此函数主要是进行draw.cpp
中的函数的调用。调用情况如下：
调用void line(HDC hdc,int x1,int y1,int x2,int y2);画直线段
调用void circle(HDC hdc,int r,int x0,int y0); 画圆
调用void ellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int a,int b);画椭圆
调用void Flood_Fill_4(HDC hdc, int x,int y, COLORREF
old_color,COLORREF new_color);填充区域
附：
只提供draw.cpp与show.cpp中的源码（其它的是VC 6.0自动生成的框架）。
源程序：
draw.cpp如下：
#include "stdafx.h"
#include "resource.h"
#include "math.h"
#define Pi 3.14159265
void line(HDC hdc,int x1,int y1,int x2,int y2);
void circle(HDC hdc,int r,int x0,int y0);
void ellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int a,int b);
void wholeellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int x,int y);
void Flood_Fill_4(HDC hdc, int x,int y, COLORREF old_color,COLORREF new_color);
//画直线段
void line(HDC hdc,int x1,int y1,int x2,int y2)
- 2 -
{
int x,y,deltax,deltay,e;
////////////////////////////////////////////
if(x2>=x1){
if(y2>=y1){
deltax=x2-x1;
deltay=y2-y1;
e=-deltax;
x=x1;
y=y1;
for(int i=0;i<=deltax;i++){
SetPixel(hdc,x,y,RGB(0,0,0));
if(e>=0){
y=y+1;
e=e-2*deltax;
}
else{
x=x+1;
e=e+2*deltay;
}
}
}
else{
deltax=x2-x1;
y2=2*y1-y2;
deltay=y2-y1;
e=-deltax;
x=x1;
y=y1;
for(int i=0;i<=deltax;i++){
SetPixel(hdc,x,2*y1-y,RGB(0,0,0));
if(e>=0){
y=y+1;
e=e-2*deltax;
}
else{
x=x+1;
e=e+2*deltay;
}
}
}
}
- 3 -
else{
if(y2>=y1){
x2=2*x1-x2;
deltax=x2-x1;
deltay=y2-y1;
e=-deltax;
x=x1;
y=y1;
for(int i=0;i<=deltax;i++){
SetPixel(hdc,2*x1-x,y,RGB(0,0,0));
if(e>=0){
y=y+1;
e=e-2*deltax;
}
else{
x=x+1;
e=e+2*deltay;
}
}
}
else{
int temp;
temp=x1;
x1=x2;
x2=temp;
temp=y1;
y1=y2;
y2=temp;
deltax=x2-x1;
deltay=y2-y1;
e=-deltax;
x=x1;
y=y1;
for(int i=0;i<=deltax;i++){
SetPixel(hdc,x,y,RGB(0,0,0));
if(e>=0){
y=y+1;
e=e-2*deltax;
}
else{
x=x+1;
e=e+2*deltay;
- 4 -
}
}
}
}
}
//画圆
void circle(HDC hdc,int r,int x0,int y0)
{
int x,y,f;
x=x0;
y=y0+r;
f=0;
while(y >= y0){
//右下
SetPixel(hdc,x,y,RGB(0,0,0));
if(f>0){
f=f-2*(y-y0)+1;
y=y-1;
}
else{
f=f+2*(x-x0)+1;
x=x+1;
}
}
x=x0-r;
y=y0;
f=0;
while(x<=x0){
//左下
SetPixel(hdc,x,y,RGB(0,0,0));
if(f>0){
f=f+2*(x-x0)+1;
x=x+1;
}
else{
f=f+2*(y-y0)+1;
y=y+1;
}
}
x=x0;
y=y0-r;
f=0;
while(y<=y0){
//左上
SetPixel(hdc,x,y,RGB(0,0,0));
- 5 -
if(f>0){
f=f+2*(y-y0)+1;
y=y+1;
}
else{
f=f-2*(x-x0)+1;
x=x-1;
}
}
x=x0+r;
y=y0;
f=0;
while(x>=x0){
//右上
SetPixel(hdc,x,y,RGB(0,0,0));
if(f>0){
f=f-2*(x-x0)+1;
x=x-1;
}
else{
f=f-2*(y-y0)+1;
y=y-1;
}
}
}
//中点画椭圆算法
void ellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int a,int b)
{
int a1=a*a, b1=b*b;
int a2=2*a1, b2=2*b1;
int x=0, y=b;
int d;
int dx=0, dy=a2*y;
d = (int) (b1 + a1 * (-b + 0.25) + 0.5);
wholeellipse(hdc,x0,y0,x,y);
while(dx
dy -= a2;
d += b1 + dx - dy;
y--;
}
wholeellipse(hdc,x0,y0,x,y);
}
d =(int) (b1*(x+0.5)*(x+0.5)+a1*(y-1)*(y-1)-a1*b1-0.5);
while(y>0)
{
y--;
dy -= a2;
if(d>0)
d += a1-dy;
else{
x++;
dx += b2;
d += a1-dy+dx;
}
wholeellipse(hdc,x0,y0,x,y);
}
}
void wholeellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int x,int y)
{
SetPixelV(hdc,x0+x,y0+y, RGB(0,0,0));
SetPixelV(hdc,x0-x,y0+y, RGB(0,0,0));
SetPixelV(hdc,x0+x,y0-y, RGB(0,0,0));
SetPixelV(hdc,x0-x,y0-y, RGB(0,0,0));
}
//区域颜色填充,Flood算法
void Flood_Fill_4(HDC hdc, int x,int y, COLORREF old_color,COLORREF new_color)
{
if( GetPixel(hdc,x,y)==old_color){
SetPixel(hdc,x,y,new_color);
Flood_Fill_4(hdc,x,y+1,old_color,new_color);
Flood_Fill_4(hdc,x,y-1,old_color,new_color);
Flood_Fill_4(hdc,x-1,y,old_color,new_color);
Flood_Fill_4(hdc,x+1,y,old_color,new_color);
}
}
show.cpp如下：
- 7 -
#include "stdafx.h"
#include "resource.h"
void line(HDC hdc,int x1,int y1,int x2,int y2);
void circle(HDC hdc,int r,int x0,int y0);
void ellipse(HDC hdc,int x0,int y0,int a,int b);
void Flood_Fill_4(HDC hdc, int x,int y, COLORREF old_color,COLORREF new_color);
void show(HDC hdc)
{
////////////////////////////////////////////////////////////////
line(hdc,100,200,250,200);
line(hdc,100,200,350,500);
line(hdc,250,200,80,800);
Flood_Fill_4(hdc,150,250,RGB(255,255,255),RGB(195,195,195));//区域填充
////////////////////////////////////////////////////////////////
line(hdc,300,75,430,345);
line(hdc,450,150,650,0);
circle(hdc,20,345,220);
circle(hdc,19,430,215);
ellipse(hdc,400,220,85,55);
//画直线段1
//画直线段2
//画圆1
//画圆2
//画一个椭圆
Flood_Fill_4(hdc,345,220,RGB(255,255,255),RGB(195,195,195));//区域填充
Flood_Fill_4(hdc,430,215,RGB(255,255,255),RGB(215,215,220));//区域填充
Flood_Fill_4(hdc,400,220,RGB(255,255,255),RGB(100,220,175));//区域填充
}
- 8 -
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