便捷绘图软件的设计与实现

摘要 本文较深入的研究了WINDOWS下绘图，算法，图形的保存方法。利用visualc++2008开发工具实现了绘制直线，圆弧，圆，矩形，文本，图形的选择及删除。图形可以以一种自定义文件格式保存以及重新打开。 关键词：绘图系统；绘图； vc++ 背景 20世纪70年代，交互式计算机图形技术日趋成熟，在此期间出现了大量的研究成果，计算机绘图技术也得到了广泛的应用。以此同时，基于电视技术的光栅扫描显示器的出现也极大的推动了计算机图形学的发展。20世纪70年代末到20世纪80年代中后期， 随着工程工作站和微型计算机的出现，计算机图形学进入了一个新的发展时期，在此期间相继推出了有关的图形标准，如计算机图形接口（computer graphics interface）,图形核心系统(graphics kernel system) 一般来说，图形编辑类软件指对照片图形进行处理，由连续色调组成的图形层次丰富逼真，这些软件的特点是以像素点进行着色称为位图。 程序启动后占用资源很大，在打开一幅质量比较高的图形文件会达到几十兆，作为位图图形过分依赖分辨率高的原因是要保留每个点坐标的信息。绘图软件用于绘制矢量图形，适合 绘制或处理相对简单的由轮廓组成的基本图形，如机械图形的设计制作， 他们是由WINDOWS函数集来进行描述的。虽然矢量图放大不会引起失真，但是处理复杂图形时候运算量非常大。 对位图与适量软件不能简单的说谁优劣，他们各自针对不同的使用领域。就技术而言，图形处理软件对位图图形二设计，二计算机绘图针对矢量图形设计。 计算机图形学软件的发展 随着计算机系统、图形学硬件、图形输入输出设备的发展，计算机图形软件及其生成、控制图形的算法也有了很大的发展。概括起来有以下三种： （一）用现有的某种计算机语言写成的子程序包。????? 用户使用时按照相应的计算机语言的规定调用所需要的子程序生成各种图形。如GKS，PHIGS，GL等，这种类型的图形软件基本上是一些计算机语言写成的子程序集。在这类程序包的基础上开发的图形程序有便于移植和推广的优点，但执行速度相对较慢，效率低。 （二）扩充某一种计算机语言，使其具有图形生成的处理功能。????? 目前具有图形生成和处理的计算机语言很多，如: AutoLisp，Turbo C等，对解释型语言，这类功能的扩充还方便些。对编译型的语言，扩充图形功能的工作量较大，且不具备可移植性，这类语言写的图形软件比较简练、紧凑、执行速度也较快。 （三）专用的图形系统。??????? 对与某一种类型的设备，可以配置专用的图形生成语言。如果要求简单，可以采用在多功能子程序包的基础上加上命令语言的方式。如果需要配置一个具有综合功能的较为复杂的图形生成语言，又要求有较快的执行速度，则应开发或配置一个完整的编译系统。比起简单的命令语言，它具有更强的功能；比起子程序包，它的执行速度更快、效率更高。但系统开发工作量大，且移植性较差。 二? 计算机图形学算法的发展 计算机图形学所涉及的算法是非常丰富复杂的，围绕着生成、表示物体的图形的准确性、真实性和实时性，其算法大致可以分为以下几类: （一）基于图形设备的基本图形元素的生成算法，如用光栅图形显示器生成直线、圆弧、二次曲线、封闭边界内的填色，填图案、反走样等。 （二）基本图形元素的几何变换、投影变换、窗口剪裁等。 （三）图形元素(点、线、环、面、体)的求交与分类以及集合运算。 （四）自由曲线和曲面的插值、拟合、拼接、分解、过渡、整体与局部修改等。 （五）隐藏线、面消除以及具有光照颜色效果的真实图形显示。 （六）不同的字体的点阵表示，矢量中、西文字符的生成及变换。 （七）山、水、花草、烟云等模糊景物的生成。 （八）三维或高维数据场的可视化，实时显示和图形的并行处理。 （九）虚拟现实环境的生成及其控制算法等。 ?? 1.2意义 计算机绘图是伴随着计算机及外围设备的发展而产生和发展起来的一门新兴的绘图技术。这门技术将传统的语言方法与先进的计算机相结合。 给生产，科研，管理，国防等领域提供了高速度，高效率和高精度的图形设计和输出方法，是继印刷，照相技术后产生的又一重大革命。众所周知，计算机已成为快速、经济的生成图片的强大工具。实际上已经没有哪个领域不能从使用图形显示中获益，因此也就不会奇怪为什么计算机图形学的应用是那么的广泛，同时计算机绘图技术发展越来越快，应用范围越来越广，计算机图形学在艺术领域中的应用成效也越来越显著，除了广泛用于艺术品的制作，还成功的用来制作广告、动画片，甚至电视电影。 计算机图形算法得到了很大的讨论和探索，其中某些算法已日益趋于完善和成熟。但很多算法还没有得到真正解决。本系统主要是演示上述提到的一些算法。