課程設計--簡單圖形的處理系統(tǒng)

1、<p><b>　　信息科學與技術學院</b></p><p>　　程序設計基礎課程設計報告</p><p>　　題目名稱： 簡單圖形的處理系統(tǒng) </p><p>　　學生姓名： 萬 千 </p><p>

2、　　學 號: 2011508046 </p><p>　　專業(yè)班級： 計算機科學與技術11級2班 </p><p>　　指導教師： 郭 理 </p><p>　　2012年 6 月 30 日</p>

3、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1課程設計題目3</b></p><p><b>　　1.1設計題目3</b></p><p><b>　　1.2設計要求3</b></p><p><b>　　

4、2.總體設計3</b></p><p><b>　　3詳細設計5</b></p><p>　　1.1數(shù)據(jù)結構設計：5</p><p><b>　　4運行結果8</b></p><p>　　5課程設計總結12</p><p><b>　　參考文獻

5、：13</b></p><p><b>　　1課程設計題目</b></p><p><b>　　1.1設計題目</b></p><p>　　設某圖形處理程序只考慮點、直線、圓三種基本圖形。對于點，給出點的橫縱坐標；對于直線，給出方程ax+by+c=0的三個系數(shù)a,b,c；對于圓，給出圓心坐標和半徑。</

6、p><p>　　試說明圖形的幾何形狀類型，并編寫輸入和輸出圖形數(shù)據(jù)、求兩點距離、求兩直線交點、已知點和半徑形成圓、已知兩點形成直線等函數(shù)。</p><p><b>　　1.2設計要求</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，可以將問題解決分為以下步驟：</p><p>　　分析系統(tǒng)中的各個實體之間的關系及其屬性和行為

7、；</p><p>　　根據(jù)問題描述，設計各系統(tǒng)的類層次；</p><p>　　完成類層次中各個類的描述（包括屬性和方法）；</p><p>　　完成類中各個成員函數(shù)的定義；</p><p><b>　　完成系統(tǒng)應用模塊；</b></p><p><b>　　功能調試；</b>

8、;</p><p>　　完成系統(tǒng)總結報告以及系統(tǒng)使用說明書。</p><p><b>　　其他要求：</b></p><p>　　只能采用C/C++語言，源程序要有適當?shù)淖⑨?，使程序容易閱讀</p><p>　　至少采用文本菜單界面（如果能采用圖形菜單界面更好）</p><p>　　學生可自動增加

9、新功能模塊（視情況可另外加分）</p><p><b>　　2.總體設計</b></p><p>　　程序的總體框架圖如下：</p><p>　　其中二維空間的點數(shù)據(jù)處理模塊包括以下幾個功能：</p><p><b>　　求點到原點的距離；</b></p><p>　　給出

10、兩點確定一個方向向量；</p><p><b>　　求兩點間的距離；</b></p><p>　　將點旋轉一定角度后得到新的點；</p><p>　　把點按某方向向量平移后得到新的點。</p><p>　　三維空間的點數(shù)據(jù)處理模塊包括以下幾個功能：</p><p>　　給出一個方向軸，繞該方向軸旋

11、轉一定角度后得到新的點；</p><p>　　按方向向量平移后得到新的點；</p><p><b>　　求兩點距離；</b></p><p><b>　　求點到原點的距離</b></p><p>　　二維空間上的直線處理包括以下幾個功能：</p><p>　　給出兩點求直線方

12、程；</p><p>　　將直線繞某定點旋轉一定的角度得到新的直線方程；</p><p>　　直線平移得到新的直線方程；</p><p><b>　　求兩直線夾角；</b></p><p>　　求直線的方向余弦角；</p><p>　　判斷兩直線的位置關系；</p><p>

13、;<b>　　求直線交點。</b></p><p>　　二維空間內的圓數(shù)據(jù)生成方式為：</p><p>　　給出圓心和半徑，求出圓面積和圓心到直線的距離。</p><p><b>　　3詳細設計 </b></p><p>　　1.1數(shù)據(jù)結構設計：</p><p><b

14、>　　類層次圖如下：</b></p><p>　　二維點類中包含兩個數(shù)據(jù)成員，就是點的橫坐標及縱坐標；三維點類中新增加了z軸坐標,和用來做三維點變換的思維數(shù)組，以及變換的比例因子；圓類中增加了一個半徑數(shù)據(jù)成員。</p><p>　　二維直線中包含兩個點數(shù)據(jù)成員，一個點代表直線所過的某一定點，一個代表著直線的方向向量。3.2主模塊設計</p><p&g

15、t;　　二維點類中有這些成員函數(shù)（或友元函數(shù)）：</p><p>　　V2D_point():time(){x=0,y=0,R=0,G=0,B=0;}//默認初始化構造函數(shù)，所有數(shù)據(jù)成員初始值為0，RGB是我另外加的數(shù)據(jù)成員，主模塊中不設計，time 也是一個數(shù)據(jù)成員；</p><p>　　V2D_point(long double i,long double j):x(i),y(j),t

16、ime(){R=0,G=0,B=0;}//帶參數(shù)的初始化構造函數(shù)，用來初始化橫縱坐標；</p><p>　　long double getX()const{return x;}//用來得到數(shù)據(jù)成員x的值；</p><p>　　long double getY()const{return y;}//用來得到數(shù)據(jù)成員y的值；</p><p>　　friend ostre

17、am&operator<<(ostream&,const V2D_point&);//重載了流插入運算符，用來輸出一個點的坐標；</p><p>　　friend istream&operator>>(istream&,V2D_point&);//重載了流提取運算符，用來輸入一個點的數(shù)據(jù)成員；</p><p>　　vi

18、rtual V2D_point direction(const V2D_point&);//用來求兩點確定的方向向量，參數(shù)為一 個二維點對象，返回一個二維點對象；</p><p>　　void revolve(long double);//用來旋轉點，入口參數(shù)是旋轉角度，改變了當前對象點的位置，無返回值；</p><p>　　virtual void setpoint(long d

19、ouble,long double);//用來重新設置點的坐標，前一參數(shù)傳遞給橫坐標，后一參數(shù)傳遞給縱坐標；</p><p>　　virtual void carrypoint(long double,long double);//按方向向量移動點的位置，前一參數(shù)為方向向量的橫坐標，后一參數(shù)為方向向量的縱坐標；</p><p>　　virtual void showpoint()const

20、;//用來顯示點坐標，和重載的流插入運算符相同的功能；</p><p>　　virtual long double p_distance(const V2D_point&)const;//計算兩點間的距離，參數(shù)是另外一個點的坐標，返回值是距離；</p><p>　　virtual long double p_o()const;//計算點到原點的距離，返回值是距離。</p>

21、;<p>　　三維點類的成員函數(shù)有如下：</p><p>　　V3D_point(long double i,long double j,long double k):V2D_point(i,j),z(k){s=1;}//帶參數(shù)的初始化構造函數(shù)，比例因子默認初始化為1；</p><p>　　void setpoint(long double,long double,long

22、double);//重設點坐標；</p><p>　　long double getZ()const{return z;}//返回z坐標的值；</p><p>　　void carrypoint(long double,long double,long double);//移動點坐標；</p><p>　　long double p_distance(const V

23、3D_point&)const;//求兩點間的距離，參數(shù)是另外一個點的坐標，返回值是距離；</p><p>　　void revolve(long double,V3D_point &,V3D_point&);//旋轉點，第一個參數(shù)為旋轉角，后兩個參數(shù)為旋轉軸上的兩點，旋轉方式符合右手系旋轉，無返回值，改變當前點坐標；</p><p>　　long double p

24、_o()const;//求點到原點的距離，返回值是距離；</p><p>　　void enlarge(long double,long double,long double);//x、y、z坐標分別按第一個參數(shù)的比例和第二個參數(shù)的比例以及第三個參數(shù)的比例放縮；</p><p>　　二維直線類包括以下成員函數(shù)：</p><p>　　V2D_line(long dou

25、ble x1,long double y1,long double x2,long double y2);//初始化構造函數(shù)，前兩個坐標給位置點的值，后兩坐標給方向點的值；</p><p>　　V2D_point getpd();//返回直線過的定點；</p><p>　　V2D_point getpt();//返回直線方向向量；</p><p>　　bool se

26、tline(long double,long double,long double,long double);//重新設置直線，如果設置成功返回1，設置失敗返回0；</p><p>　　void move(long double,long double);//按方向向量移動直線；</p><p>　　void revolve(long double theta);//將直線繞當前定點旋轉一

27、定角度；</p><p>　　void showequation();//輸出直線方程；</p><p>　　void showangle();//顯示當前直線的方向余弦角；</p><p>　　long double inangle(const V2D_line&);//求兩直線的夾角，入口參數(shù)為另一條直線，返回值為夾角；</p><p

28、>　　V2D_point Point_of_intersection(const V2D_line&)//求兩直線的交點，參數(shù)為另一條直線，返回值為交點；</p><p>　　bool judge_parallel(const V2D_line&)//判斷直線平行，參數(shù)為另一條直線，如果平行返回真值，如果不平行返回假值。</p><p>　　圓類中有以下成員函數(shù)：&l

29、t;/p><p>　　circle(long double x1,long double y1,long double R):V2D_point(x1,y1),r(R){}//初始化構造函數(shù)；</p><p>　　void setcircle(long double,long double,long double);}//重新設置圓的參數(shù)；</p><p>　　long

30、 double getr_()//返回半徑的值；</p><p>　　friend ostream&operator<<(ostream&,circle&);//重載的流插入運算符，用來輸出圓的數(shù)據(jù)；</p><p>　　friend istream&operator>>(istream&,circle&);//重載流

31、提取運算符，用來輸入圓的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　4運行結果</b></p><p><b>　　圖一</b></p><p><b>　　圖二</b></p><p><b>　　圖三</b></p><p><b&

32、gt;　　圖四</b></p><p><b>　　圖五</b></p><p><b>　　5課程設計總結</b></p><p>　　經過一段時間的思構，課程設計告一段落，課程設計旨在把我們大一兩學期學的知識串聯(lián)起來，進行一個綜合的運用，在剛開始時思考了很多內容，原打算全部做如課程設計里，但是由于這學期的時

33、間原因而放棄了，但是在類的構造上面可以看出自己的思考還算比較廣泛、周全，C++這門程序設計語言相對而言比較復雜，但是如果掌握熟練的話用來解決大型的、復雜的問題不難得出很容易的結論，這次的課程設計暴露出了自身很多問題，很多內容要用時覺得棘手，說明自身沒有掌握牢固，這就督促在后面的時間里自己要多嘗試寫些程序，力圖把這門語言用得得心應手，當然，在這個程序里面也可能還有很多問題沒有發(fā)現(xiàn)，并且有些小bug沒有解決，希望在后期的學習和實踐中通過提高