一. 三维正轴测投影变换算法
1. 模块设计
main主函数
功能：
a) 提供Tx4x4变换矩阵各元素数据。
b) 初始化图形环境。
c) 调用用户函数matrix()。
d) 等待图形显示。
e) 恢复屏幕显示状态。
matrix()用户函数：
功能：
a) 完成点集齐次坐标矩阵与变换矩阵的乘法运算。
b) 调用用户函数draw()。
draw()用户函数：
功能：根据三维组合体的拓扑关系和正交变换后的齐次坐标，进行屏幕绘图。
2. 模块结构图
模块结构设计如图3所示。
draw
图2模块结构图
3. 数据设计
顶点的齐次坐标矩阵：用外部二维数组进行定义：float p[N][4]
顶点数：符号常量N。可根据图形具体情况确定其值。
走笔顺序和动作：用外部二维数组进行定义：int tp[]
走笔结束控制：由编码整数-100标识。
4. 程序代码设计
#include <math.h>
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
void draw(float z[][4],float xt0,float yt0,float ts0);
void matrix(float t[][4]);
#define N 18
float p[N][4]={{0,0,0,1},{0,40,0,1},{45,40,0,1},{45,0,0,1},
{45,0,8,1},{45,40,8,1},{8,40,8,1},{8,0,8,1},
{8,0,28,1},{8,40,28,1},{0,40,28,1},{0,0,28,1},
{40,24,8,1},{8,24,8,1},{8,24,24,1},{8,16,24,1},
{8,16,8,1},{40,16,8,1}
};
inttp[]={-1,0,1,2,3,0,5,6,1,-1,3,4,5,6,7,2,-1,4,7,-1,10,11,12,
13,14,15,10,-1,17,18,21,22,23,16,17,-1,10,17,-1,11,18,-1,
12,21,-1,13,22,-1,14,23,-1,15,16,-100};
main()
{
static float tx[4][4];
float beta,cita;
int driver,mode;
driver=DETECT;
initgraph(&driver,&mode,"");
settextstyle(1,0,4);
setcolor(BROWN);
outtextxy(140,20,"3D graphic matrixconvert");
printf("input==>β, θ:"); /*β和θ的输入法分别为：Alt+225, Alt+233*/
scanf("%f,%f",&beta,&cita);
beta=beta*3.14159/180.0;
cita=cita*3.14159/180.0;
tx[0][0]=cos(beta);tx[0][2]=-sin(beta)*sin(cita);
tx[1][0]=-sin(beta);
tx[1][2]=-cos(beta)*sin(cita);tx[2][2]=cos(cita);
tx[3][3]=1;
setcolor(CYAN);
matrix(tx[0]);
getch();
closegraph();
}
void matrix(float t[][4])
{
float z[N][4],xt0,yt0,ts0;
int i,j,k;
for(i=0;i<N;i++)
for(j=0;j<4;j++)
{
z[i][j]=0;
for(k=0;k<4;k++)
z[i][j]=z[i][j]+p[i][k]*t[k][j];
}
draw(z[0],300,200,4);
}
void draw(float z[][4],float xt0,float yt0,float ts0)
{
float x[N],y[N];
int i;
for(i=0;i<N;i++)
{
x[i]=xt0-z[i][0]*ts0;
y[i]=yt0-z[i][2]*ts0;
}
for(i=0;i<1000;i++)
{
if(tp[i]==-100) break;
if(tp[i]==-1)
{
i++;
moveto(x[tp[i]],y[tp[i]]);
}
if(tp[i]>=0)
lineto(x[tp[i]],y[tp[i]]);
}
}
