課程設(shè)計(jì)--簡(jiǎn)單圖形的處理系統(tǒng)

1、<p><b>　　信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院</b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　題目名稱： 簡(jiǎn)單圖形的處理系統(tǒng) </p><p>　　學(xué)生姓名： 萬(wàn) 千 </p><p>

2、　　學(xué) 號(hào): 2011508046 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)11級(jí)2班 </p><p>　　指導(dǎo)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(shè)計(jì)題目3</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目3</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求3</b></p><p><b>　　

4、2.總體設(shè)計(jì)3</b></p><p><b>　　3詳細(xì)設(shè)計(jì)5</b></p><p>　　1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：5</p><p><b>　　4運(yùn)行結(jié)果8</b></p><p>　　5課程設(shè)計(jì)總結(jié)12</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

5、：13</b></p><p><b>　　1課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)某圖形處理程序只考慮點(diǎn)、直線、圓三種基本圖形。對(duì)于點(diǎn)，給出點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)；對(duì)于直線，給出方程ax+by+c=0的三個(gè)系數(shù)a,b,c；對(duì)于圓，給出圓心坐標(biāo)和半徑。</

6、p><p>　　試說(shuō)明圖形的幾何形狀類型，并編寫(xiě)輸入和輸出圖形數(shù)據(jù)、求兩點(diǎn)距離、求兩直線交點(diǎn)、已知點(diǎn)和半徑形成圓、已知兩點(diǎn)形成直線等函數(shù)。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，可以將問(wèn)題解決分為以下步驟：</p><p>　　分析系統(tǒng)中的各個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系及其屬性和行為

7、；</p><p>　　根據(jù)問(wèn)題描述，設(shè)計(jì)各系統(tǒng)的類層次；</p><p>　　完成類層次中各個(gè)類的描述（包括屬性和方法）；</p><p>　　完成類中各個(gè)成員函數(shù)的定義；</p><p><b>　　完成系統(tǒng)應(yīng)用模塊；</b></p><p><b>　　功能調(diào)試；</b>

8、;</p><p>　　完成系統(tǒng)總結(jié)報(bào)告以及系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)。</p><p><b>　　其他要求：</b></p><p>　　只能采用C/C++語(yǔ)言，源程序要有適當(dāng)?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(xué)生可自動(dòng)增加

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

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

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

12、程；</p><p>　　將直線繞某定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)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(guān)系；</p><p>

13、;<b>　　求直線交點(diǎn)。</b></p><p>　　二維空間內(nèi)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(xì)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p><b

14、>　　類層次圖如下：</b></p><p>　　二維點(diǎn)類中包含兩個(gè)數(shù)據(jù)成員，就是點(diǎn)的橫坐標(biāo)及縱坐標(biāo)；三維點(diǎn)類中新增加了z軸坐標(biāo),和用來(lái)做三維點(diǎn)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(gè)半徑數(shù)據(jù)成員。</p><p>　　二維直線中包含兩個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)成員，一個(gè)點(diǎn)代表直線所過(guò)的某一定點(diǎn)，一個(gè)代表著直線的方向向量。3.2主模塊設(shè)計(jì)</p><p&g

15、t;　　二維點(diǎn)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(rèn)初始化構(gòu)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(shè)計(jì)，time 也是一個(gè)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(gòu)造函數(shù)，用來(lái)初始化橫縱坐標(biāo)；</p><p>　　long double getX()const{return x;}//用來(lái)得到數(shù)據(jù)成員x的值；</p><p>　　long double getY()const{return y;}//用來(lái)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(yùn)算符，用來(lái)輸出一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)；</p><p>　　friend istream&operator>>(istream&,V2D_point&);//重載了流提取運(yùn)算符，用來(lái)輸入一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)成員；</p><p>　　vi

18、rtual V2D_point direction(const V2D_point&);//用來(lái)求兩點(diǎn)確定的方向向量，參數(shù)為一 個(gè)二維點(diǎn)對(duì)象，返回一個(gè)二維點(diǎn)對(duì)象；</p><p>　　void revolve(long double);//用來(lái)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，入口參數(shù)是旋轉(zhuǎn)角度，改變了當(dāng)前對(duì)象點(diǎn)的位置，無(wú)返回值；</p><p>　　virtual void setpoint(long d

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

20、;//用來(lái)顯示點(diǎn)坐標(biāo)，和重載的流插入運(yùn)算符相同的功能；</p><p>　　virtual long double p_distance(const V2D_point&)const;//計(jì)算兩點(diǎn)間的距離，參數(shù)是另外一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，返回值是距離；</p><p>　　virtual long double p_o()const;//計(jì)算點(diǎn)到原點(diǎn)的距離，返回值是距離。</p>

21、;<p>　　三維點(diǎn)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(gòu)造函數(shù)，比例因子默認(rèn)初始化為1；</p><p>　　void setpoint(long double,long double,long

22、double);//重設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)；</p><p>　　long double getZ()const{return z;}//返回z坐標(biāo)的值；</p><p>　　void carrypoint(long double,long double,long double);//移動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)；</p><p>　　long double p_distance(const V

23、3D_point&)const;//求兩點(diǎn)間的距離，參數(shù)是另外一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，返回值是距離；</p><p>　　void revolve(long double,V3D_point &,V3D_point&);//旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，第一個(gè)參數(shù)為旋轉(zhuǎn)角，后兩個(gè)參數(shù)為旋轉(zhuǎn)軸上的兩點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)方式符合右手系旋轉(zhuǎn)，無(wú)返回值，改變當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)；</p><p>　　long double p

24、_o()const;//求點(diǎn)到原點(diǎn)的距離，返回值是距離；</p><p>　　void enlarge(long double,long double,long double);//x、y、z坐標(biāo)分別按第一個(gè)參數(shù)的比例和第二個(gè)參數(shù)的比例以及第三個(gè)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(gòu)造函數(shù)，前兩個(gè)坐標(biāo)給位置點(diǎn)的值，后兩坐標(biāo)給方向點(diǎn)的值；</p><p>　　V2D_point getpd();//返回直線過(guò)的定點(diǎn)；</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(shè)置直線，如果設(shè)置成功返回1，設(shè)置失敗返回0；</p><p>　　void move(long double,long double);//按方向向量移動(dòng)直線；</p><p>　　void revolve(long double theta);//將直線繞當(dāng)前定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一

27、定角度；</p><p>　　void showequation();//輸出直線方程；</p><p>　　void showangle();//顯示當(dāng)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(diǎn)，參數(shù)為另一條直線，返回值為交點(diǎn)；</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(gòu)造函數(shù)；</p><p>　　void setcircle(long double,long double,long double);}//重新設(shè)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(yùn)算符，用來(lái)輸出圓的數(shù)據(jù)；</p><p>　　friend istream&operator>>(istream&,circle&);//重載流

31、提取運(yùn)算符，用來(lái)輸入圓的數(shù)據(jù)</p><p><b>　　4運(yùn)行結(jié)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(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的思構(gòu)，課程設(shè)計(jì)告一段落，課程設(shè)計(jì)旨在把我們大一兩學(xué)期學(xué)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，進(jìn)行一個(gè)綜合的運(yùn)用，在剛開(kāi)始時(shí)思考了很多內(nèi)容，原打算全部做如課程設(shè)計(jì)里，但是由于這學(xué)期的時(shí)

33、間原因而放棄了，但是在類的構(gòu)造上面可以看出自己的思考還算比較廣泛、周全，C++這門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相對(duì)而言比較復(fù)雜，但是如果掌握熟練的話用來(lái)解決大型的、復(fù)雜的問(wèn)題不難得出很容易的結(jié)論，這次的課程設(shè)計(jì)暴露出了自身很多問(wèn)題，很多內(nèi)容要用時(shí)覺(jué)得棘手，說(shuō)明自身沒(méi)有掌握牢固，這就督促在后面的時(shí)間里自己要多嘗試寫(xiě)些程序，力圖把這門(mén)語(yǔ)言用得得心應(yīng)手，當(dāng)然，在這個(gè)程序里面也可能還有很多問(wèn)題沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，并且有些小bug沒(méi)有解決，希望在后期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中通過(guò)提高