计算机图形学 实验二

1、 计算机科学系实验报告（首页） 课程名称计算机图形学班级12网络2实验名称VC存取BMP图像及其几何变换教导教师吴志攀姓名李文森学号1214080613213日期2014 .11.21一、实验目的1. 掌握VC中BMP图像的存取方法；2. 掌握BMP图像平移、旋转、变比等几何变换。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.打开VC+ 6.0，选择File|New进入界面。在Projects中选择MFC AppWinzard(exe)，在Project name中输入项目名称，本例为ReadBMP，在Location中输入项目要保存的文件夹。点击“OK

2、”进入下一步。如下图21所示。图212.选择文档类型。在本例中使用的是单文档视图结构，所以这里选择Single document。其余部分设置使用VC+ 6.0的默认设置，点击“Finish”完成项目创建。如下图22所示：图223.为了将BMP中的数据读入到内存中，在项目中导入专门处理BMP文件头和数据的文件：DIBAPI.H和DIBAPI.CPP，在其中实现对BMP文件的大部分处理。在工作区“FileView”选项卡的“Header Files”中点右键，在“添加文件到目录”添加“DIBAPI.H”文件。如下图23所示：图23在工作区“FileView”选项卡的“Source Files”中

3、点右键，在“添加文件到目录”添加“DIBAPI.CPP”文件。并在“ReadBMPDoc.h”添加头文件"dibapi.h"，如下所示：#include "dibapi.h"4在CReadBMPDoc类中添加保护成员变量CPalette* m_palDIB，HDIB m_hDIB和CSize m_sizeDoc。m_hDIB用于保存当前BMP图像句柄，m_palDIB用于指向BMP图像对应的调色板。protected:HDIB m_hDIB;CPalette* m_palDIB;CSize m_sizeDoc;5.为了取得保存在当前文档中的HDIB和Pa

4、lette数据，在“ReadBMPDoc.h”的CReadBMPDoc类中添加方法：GetHDIB，GetDocPalette和GDocSize。如下所示：/ Attributespublic:HDIB GetHDIB() const return m_hDIB; CPalette* GetDocPalette() const return m_palDIB; CSize GetDocSize() const return m_sizeDoc; 在CReadBMPDoc.cpp的构造函数中初始化：/ 初始化变量m_hDIB = NULL;m_palDIB = NULL;m_sizeDoc =

5、CSize(1,1);6.响应类CReadBMPDoc OnOpenDocument事件，以实现打开文件的操作。 从View|ClassWizard进入MFC ClassWizard界面，在Message Maps选项中完成消息映射。下图24所示：图24在BOOL CReadBMPDoc:OnOpenDocument(LPCTSTR lpszPathName)函数中添加如下代码：/if (!CDocument:OnOpenDocument(lpszPathName)/return FALSE;/ TODO: Add your specialized creation code here/ret

6、urn TRUE;CFile file;CFileException fe;/ 打开文件if (!file.Open(lpszPathName, CFile:modeRead | CFile:shareDenyWrite, &fe)/ 失败ReportSaveLoadException(lpszPathName, &fe,FALSE, AFX_IDP_FAILED_TO_OPEN_DOC);/ 返回FALSEreturn FALSE;DeleteContents();/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 尝试调用ReadDIBFile()读取图像TRYm_hD

7、IB = :ReadDIBFile(file);CATCH (CFileException, eLoad)/ 读取失败file.Abort();/ 恢复光标形状EndWaitCursor();/ 报告失败ReportSaveLoadException(lpszPathName, eLoad,FALSE, AFX_IDP_FAILED_TO_OPEN_DOC);/ 设置DIB为空m_hDIB = NULL;/ 返回FALSEreturn FALSE;END_CATCH/ 初始化DIBInitDIBData();/ 恢复光标形状EndWaitCursor();/ 判断读取文件是否成功if (m_h

8、DIB = NULL)/ 失败，可能非BMP格式CString strMsg;strMsg = "读取图像时出错！可能是不支持该类型的图像文件！"/ 提示出错MessageBox(NULL, strMsg, "系统提示", MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 返回FALSEreturn FALSE;/ 设置文件名称SetPathName(lpszPathName);/ 初始化胀标记为FALSESetModifiedFlag(FALSE);/ 返回TRUEreturn TRUE;并在ReadBMPDoc.cpp添加Public成员函

9、数InitDIBData，并添加如下程序：void CReadBMPDoc:InitDIBData()/ 初始化DIB对象/ 判断调色板是否为空if (m_palDIB != NULL)/ 删除调色板对象delete m_palDIB;/ 重置调色板为空m_palDIB = NULL;/ 如果DIB对象为空，直接返回if (m_hDIB = NULL)/ 返回return;LPSTR lpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) m_hDIB);/ 判断图像是否过大if (:DIBWidth(lpDIB) > INT_MAX |:DIBHeight(lpDIB

10、) > INT_MAX):GlobalUnlock(HGLOBAL) m_hDIB);/ 释放DIB对象:GlobalFree(HGLOBAL) m_hDIB);/ 设置DIB为空m_hDIB = NULL;CString strMsg;strMsg = "BMP图像太大！"/ 提示用户MessageBox(NULL, strMsg, "系统提示", MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 返回return;/ 设置文档大小m_sizeDoc = CSize(int) :DIBWidth(lpDIB), (int) :DIBHe

11、ight(lpDIB);:GlobalUnlock(HGLOBAL) m_hDIB);/ 创建新调色板m_palDIB = new CPalette;/ 判断是否创建成功if (m_palDIB = NULL)/ 失败，可能是内存不足:GlobalFree(HGLOBAL) m_hDIB);/ 设置DIB对象为空m_hDIB = NULL;/ 返回return;/ 调用CreateDIBPalette来创建调色板if (:CreateDIBPalette(m_hDIB, m_palDIB) = NULL)/ 返回空，可能该DIB对象没有调色板/ 删除delete m_palDIB;/ 设置为空

12、m_palDIB = NULL;/ 返回return;/ 调用CreateDIBPalette来创建调色板if (:CreateDIBPalette(m_hDIB, m_palDIB) = NULL)/ 返回空，可能该DIB对象没有调色板/ 删除delete m_palDIB;/ 设置为空m_palDIB = NULL;/ 返回return;7.完成图片的打开操作之后，图片的数据就已经被保存在程序中，为了将图片显示出来还需要响应类CReadBMPView的OnDraw事件，在其中完成图像显示。void CReadBMPView:OnDraw(CDC* pDC)/CReadBMPDoc* pDo

13、c = GetDocument();/ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: add draw code for native data here/ 显示等待光标BeginWaitCursor();/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ 获取DIBHDIB hDIB = pDoc->GetHDIB();/ 判断DIB是否为空if (hDIB != NULL)LPSTR lpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) hDIB);/ 获取DIB宽度int cxDIB =

14、 (int) :DIBWidth(lpDIB);/ 获取DIB高度int cyDIB = (int) :DIBHeight(lpDIB);:GlobalUnlock(HGLOBAL) hDIB);CRect rcDIB;rcDIB.top = rcDIB.left = 0;rcDIB.right = cxDIB;rcDIB.bottom = cyDIB;CRect rcDest;/ 判断是否是打印if (pDC->IsPrinting()/ 是打印，计算输出图像的位置和大小，以便符合页面/ 获取打印页面的水平宽度(象素)int cxPage = pDC->GetDeviceCaps

15、(HORZRES);/ 获取打印页面的垂直高度(象素)int cyPage = pDC->GetDeviceCaps(VERTRES);/ 获取打印机每英寸象素数int cxInch = pDC->GetDeviceCaps(LOGPIXELSX);int cyInch = pDC->GetDeviceCaps(LOGPIXELSY);/ 计算打印图像大小（缩放，根据页面宽度调整图像大小）rcDest.top = rcDest.left = 0;rcDest.bottom = (int)(double)cyDIB * cxPage * cyInch)/ (double)cxD

16、IB * cxInch);rcDest.right = cxPage;/ 计算打印图像位置（垂直居中）int temp = cyPage - (rcDest.bottom - rcDest.top);rcDest.bottom += temp/2;rcDest.top += temp/2;else / 非打印/ 不必缩放图像rcDest = rcDIB;/ 输出DIB:PaintDIB(pDC->m_hDC, &rcDest, pDoc->GetHDIB(),&rcDIB, pDoc->GetDocPalette();/ 恢复正常光标EndWaitCursor

17、();8.编译、调试并运行程序，自此一个用于打开BMP图像的单文档视图结构的程序就完成了。通过修改当前位图句柄m_hDIB中存放像素的数据就可以对图像进行改变了。9. 在项目中导入专门处理BMP几何变换的文件：GeoTrans.H和GeoTrans.CPP。并在ReadBMPView.cpp文件中添加：#include "GeoTrans.h"打开“Resource View”对菜单进行修改，添加“几何变换”菜单项。添加“图像平移”子菜单，ID为“ID_Geo_Trans”。在“CReadBMPView”中建立名为“OnGeoTrans”的“OnCommand”函数。voi

18、d CReadBMPView:OnGeoTrans() / TODO: Add your command handler code here/ 平移位图/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();/ 平移位图/ 获取文档/CCh1_1Doc* pDoc = GetDocument();/ 指向DIB的指针LPSTRlpDIB;/ 指向DIB象素指针LPSTR lpDIBBits;/ 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-b

19、pp位图的平移，其它的可以类推）if (:DIBNumColors(lpDIB) != 256)/ 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的平移！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 返回return;LONG lXOffset;LONG lYOffset;/ 创建对话框/CDlgGeoTran dlgPara;/ 初始化变量值/dlgPara.m_XOffset = 100;/dlgPara.m_

20、YOffset = 100;/ 显示对话框，提示用户设定平移量/if (dlgPara.DoModal() != IDOK)/ 返回/return;/ 获取用户设定的平移量lXOffset = 100;lYOffset = 100;/ 删除对话框/delete dlgPara;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 找到DIB图像象素起始位置lpDIBBits = :FindDIBBits(lpDIB);/ 调用TranslationDIB()函数平移DIBif (TranslationDIB1(lpDIBBits, :DIBWidth(lpDIB), :DIBHeight(l

21、pDIB), lXOffset, lYOffset)/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);else/ 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 恢复光标EndWaitCursor();10. 在“几何变换”菜单项中添加“垂直镜像”子菜单，ID为“ID_Geo_Mir

22、V”。在“CReadBMPView”中建立名为“OnGeoMirV”的“OnCommand”函数。void CReadBMPView:OnGeoMirV() / TODO: Add your command handler code here/ 垂直镜像/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();/ 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;/ 指向DIB象素指针LPSTR lpDIBBits;/ 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便

23、，只处理8-bpp位图的垂直镜像，其它的可以类推）if (:DIBNumColors(lpDIB) != 256)/ 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的垂直镜像！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 返回return;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 找到DIB图像象素起始位置lpDIBBits = :FindDIBBits(lpDIB);/ 调用MirrorDIB()函

24、数垂直镜像DIBif (MirrorDIB(lpDIBBits, :DIBWidth(lpDIB), :DIBHeight(lpDIB), FALSE)/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);else/ 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 恢复光标EndWait

25、Cursor();11. 在“几何变换”菜单项中添加“水平镜像”子菜单，ID为“ID_Geo_MirH”。在“CReadBMPView”中建立名为“OnGeoMirH”的“OnCommand”函数。void CReadBMPView:OnGeoMirH() / 水平镜像/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();/ 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;/ 指向DIB象素指针LPSTR lpDIBBits;/ 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 判断是否是8-bpp位

26、图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的水平镜像，其它的可以类推）if (:DIBNumColors(lpDIB) != 256)/ 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的水平镜像！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 返回return;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 找到DIB图像象素起始位置lpDIBBits = :FindDIBBits(lpDIB);/ 调用Mirr

27、orDIB()函数水平镜像DIBif (MirrorDIB(lpDIBBits, :DIBWidth(lpDIB), :DIBHeight(lpDIB), TRUE)/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);else/ 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 恢复光标

28、EndWaitCursor();12. 在“几何变换”菜单项中添加“图像转置”子菜单，ID为“ID_Geo_Transpose”。在“CReadBMPView”中建立名为“OnGeoTranspose”的“OnCommand”函数。void CReadBMPView:OnGeoTranspose() / TODO: Add your command handler code here/ 图像转置/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();/ 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;/ 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLO

29、BAL) pDoc->GetHDIB();/ 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的转置，其它的可以类推）if (:DIBNumColors(lpDIB) != 256)/ 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的转置！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 返回return;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 调用TransposeDIB()函数转置

30、DIBif (TransposeDIB(lpDIB)/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新DIB大小和调色板pDoc->InitDIBData();/ 重新设置滚动视图大小SetScrollSizes(MM_TEXT, pDoc->GetDocSize();/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);else/ 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlo

31、ck(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 恢复光标EndWaitCursor();13. 在“几何变换”菜单项中添加“图像缩放”子菜单，ID为“ID_Geo_Zoom”。在“CReadBMPView”中建立名为“OnGeoZoom”的“OnCommand”响应函数。void CReadBMPView:OnGeoZoom() / TODO: Add your command handler code here/ 图像缩放/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();/ 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;/ 锁定DIBlpDIB =

32、(LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的缩放，其它的可以类推）if (:DIBNumColors(lpDIB) != 256)/ 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的缩放！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 返回return;/ 缩放比率float fXZoomRatio;

33、float fYZoomRatio;/ 创建对话框/CDlgGeoZoom dlgPara;/ 初始化变量值/dlgPara.m_XZoom = 0.5;/dlgPara.m_YZoom = 0.5;fXZoomRatio=0.5;fYZoomRatio=0.5;/ 显示对话框，提示用户设定平移量/if (dlgPara.DoModal() != IDOK)/ 返回/return;/ 获取用户设定的平移量/fXZoomRatio = dlgPara.m_XZoom;/fYZoomRatio = dlgPara.m_YZoom;/ 删除对话框/delete dlgPara;/ 创建新DIBHDI

34、B hNewDIB = NULL;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 调用ZoomDIB()函数转置DIBhNewDIB = (HDIB) ZoomDIB(lpDIB, fXZoomRatio, fYZoomRatio);/ 判断缩放是否成功if (hNewDIB != NULL)/ 替换DIB，同时释放旧DIB对象pDoc->ReplaceHDIB(hNewDIB);/ 更新DIB大小和调色板pDoc->InitDIBData();/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 重新设置滚动视图大小SetScrollSizes(

35、MM_TEXT, pDoc->GetDocSize();/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);else/ 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);/ 解除锁定:GlobalUnlock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 恢复光标EndWaitCursor();14.在CReadBMPDoc类中添加一个成员函数，函数类型：void；函数描述：ReplaceHDIB(HDIB hDIB)。void CRead

36、BMPDoc:ReplaceHDIB(HDIB hDIB)/ 替换DIB，在功能粘贴中用到该函数/ 判断DIB是否为空if (m_hDIB != NULL)/ 非空，则清除:GlobalFree(HGLOBAL) m_hDIB);/ 替换成新的DIB对象m_hDIB = hDIB;15.在“几何变换”菜单项中添加“图像缩放”子菜单，ID为“ID_Geo_Rotate”。在“CReadBMPView”中建立名为“OnGeoRotate”的“OnCommand”响应函数。void CReadBMPView:OnGeoRotate() / TODO: Add your command handler code here/ 图像旋转/ 获取文档CReadBMPDoc* pDoc = GetDocument();/ 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;/ 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) :GlobalLock(HGLOBAL) pDoc->GetHDIB();/ 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只