实验三

计算机科学系实验报告课程名称计算机图形学班级实验名称消隐教导教师姓名学号日期一、实验目的掌握z缓冲算法。

二、实验设备与环境TC2.0，Windows XP三、实验内容、程序清单及运行结果1. 创建应用程序框架，建立工程名称为Z_BufferEli的单文档应用程序框架2. 点击File->New->C/C++ Header File，之后输入文件名MyFace,定义MyFace.h文件，该文件主要定义三个用于处理点，线，面的类。

////////////////////////////////点类class DPoint{public:DPoint(){x=0;y=0;z=0;} //默认构造函数DPoint(int a,int b,int c):x(a),y(b),z(c){} //构造函数DPoint(const DPoint&p):x(p.x),y(p.y),z(p.z){} //复制构造函数DPoint&operator=(const DPoint&rhs) //赋值操作{x=rhs.x;y=rhs.y;z=rhs.z;return *this;}friend inline int operator==(const DPoint&p1,const DPoint&p2) //判断点是否相等,是返回1,否则返回0{if (p1.x==p2.x&&p1.y==p2.y&&p1.z==p2.z){return 1;}elsereturn 0;}friend inline int operator!=(const DPoint&p1,const DPoint&p2) //判断点是否不相等,是返回0,否则返回1{if ((p1.x!=p2.x)||(p1.y!=p2.y)||(p1.z!=p2.z)){return 1;}elsereturn 0;}void setx(int a){x=a;}void sety(int b){y=b;}void setz(int c){z=c;}int getx(){return x;}int gety(){return y;}int getz(){return z;}protected:public:int x;int y;int z;};/////////////////////////////////////////////线类class DLine{public:DLine(int a,int b,int c,int d,int e,int f):p1(a,b,c),p2(d,e,f){} //构造函数DLine():p1(0,0,0),p2(0,0,0){} //默认构造函数DLine(DPoint x,DPoint y):p1(x),p2(y){}DPoint getp1(){return p1;}DPoint getp2(){return p2;}DLine(const DLine&l) //复制构造函数{p1=l.p1;p2=l.p2;}DLine&operator=(const DLine&rhs) //赋值操作{p1=rhs.p1;p2=rhs.p2;return *this;}friend int intersect(const DLine&l1,const DLine&l2) //判断线段是否有公共点,有返回1,否则返回0{if ((l1.p1==l2.p1)||(l1.p1==l2.p2)||(l1.p2==l2.p1)||(l1.p2==l2.p2)){return 1;}elsereturn 0;}protected:private:DPoint p1;DPoint p2;};////////////////////////////面类class DFace{public:DFace():p1(0,0,0),p2(0,0,0),p3(0,0,0),p4(0,0,0),L1(0,0,0,0,0,0),L2(0,0,0,0,0,0),L3(0,0,0, 0,0,0),L4(0,0,0,0,0,0),a(0),b(0),c(0),d(0){// a=b=c=d=0;} //默认构造函数DFace(DPoint x,DPoint y,DPoint z,DPoint w):p1(x),p2(y),p3(z),p4(w),L1(x,y),L2(y,z),L3(z,w),L4(w,x) //构造函数{int x1=x.getx(),y1=x.gety(),z1=x.getz();int x2=y.getx(),y2=y.gety(),z2=y.getz();int x3=z.getx(),y3=z.gety(),z3=z.getz();int x4=w.getx(),y4=w.gety(),z4=w.getz();a=(int)((y1-y2)*(z1+z2)+(y2-y3)*(z2+z3)+(y3-y4)*(z3+z4)+(y4-y1)*(z4+z1));b=(int)((z1-z2)*(x1+x2)+(z2-z3)*(x2+x3)+(z3-z4)*(x3+x4)+(z4-z1)*(x4+x1));c=(int)((x1-x2)*(y1+y2)+(x2-x3)*(y2+y3)+(x3-x4)*(y3+y4)+(x4-x1)*(y4+y1));d=(int)(-(a*x1+b*y1+c*z1));}int geta(){return a;}int getb(){return b;}int getcc(){return c;}{return d;}private:DPoint p1,p2,p3,p4;DLine L1,L2,L3,L4;int a;int b;int c;int d;};3. 用2的方法创建Matrix.h文件，用于矩阵处理以及计算。

class Matrix{public:int ROW; //行数int COL; //列数double **p;public:Matrix(int m=0,int n=0,double *A=NULL,int k=0)//; //矩阵的构造函数{ROW=m; //指定行数COL=n; //指定列数p=new double*[ROW]; //生成元素为指针,长度为ROW的数组for(int i=0;i<ROW;++i){p[i]=new double[COL]; //p[i]是长度为COL的数组的指针for (int j=0;j<COL;++j){p[i][j]=A[i*n+j]; //用一维数组构造二维数}}}~Matrix()//; //矩阵的析构函数{for(int i=0;i<ROW;++i)delete []p[i]; //释放数组}}Matrix&operator=(Matrix&s)//; //赋值运算符重载{ROW=s.ROW;COL=s.COL;p=new double*[ROW]; //生成元素为指针,长度为ROW的数组for(int i=0;i<ROW;++i){p[i]=new double[COL]; //p[i]是长度为COL的数组的指针for (int j=0;j<COL;++j){p[i][j]=s.p[i][j]; //用一维数组构造二维数}}return *this;}Matrix&operator*(Matrix&t)//; //用友元声明乘法运算符重载{int m=ROW,n=COL,k=t.COL;Matrix result;result.ROW=m;result.COL=k;result.p=new double*[m];for(int i=0;i<m;++i){result.p[i]=new double[k];for(int j=0;j<k;++j){result.p[i][j]=0;for(int l=0;l<n;++l)result.p[i][j]+=p[i][l]*t.p[l][j];}}ROW=result.ROW;COL=result.COL;for (i=0;i<ROW;++i){for (int j=0;j<COL;++j){p[i][j]=result.p[i][j];}}return *this;}};4. 添加类CZ_BufferElilView的公有成员变量和成员函数。

class CZ_BufferEliView : public CView{//……………………//定义变量和函数public:int n;int num[1000];COLORREF color[400][400];//帧缓存double z_distance[400][400];//z缓存float angle;//旋转角度DPoint P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8;//立方体的八个顶点int IsInSide(CPoint Px,CPoint P1,CPoint P2,CPoint P3,CPoint P4);//判断一个点是否在多边形内void FaceBuffer(DPoint P1,DPoint P2,DPoint P3,DPoint P4,COLORREFm_clr,CDC*pDC);//……………..}5.应用MFC Classwizard添加视图类CZ_BufferElilView的消息映射WM_KEYDOWN,其对应的消息映射函数如下：void OnKeyDown(UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags);6. 在Z_BufferElilView.cpp中添加程序结构代码。

1）添加头文件//#include "MyFace.h"#include "Matrix.h"2）CZ_BufferEliView的构造函数中对变量进行初始化。

CZ_BufferEliView::CZ_BufferEliView():P1(-100,100,100),P2(100,100,100),P3(100,100,-100),P4(-100,100,-100),P5(-100,-100,100),P6(100,-100,100),P7(100,-100,-100),P8(100,-100,-100){// 初始化帧缓存和Z缓存angle=float(3.1415926/3);for (int i=0;i<400;i++){for (int j=0;j<400;++j){color[i][j]=RGB(255,255,255);//z_distance[i][j]=-1000;}}n=0;}3）断一个点是否在多边形内部的函数。