多媒體全冊完整教學(xué)課件

多媒體全冊完整教學(xué)課件多媒體開發(fā)與編程課程內(nèi)容Windows圖形基礎(chǔ)OpenGL圖形繪制Direct3D圖形繪制3DMAX模型顯示與控制數(shù)字圖像處理音頻基于DirectShow的視頻播放多媒體數(shù)據(jù)庫課時安排一、理論講授 60學(xué)時二、實(shí)驗(yàn) 12

學(xué)時

基本圖形繪制

OpenGL編程基礎(chǔ)音頻播放器數(shù)字圖像處理引言多媒體有用嗎？嫦娥奔月引言多媒體有用嗎？火星探索引言多媒體有用嗎？探索金字塔引言多媒體有用嗎？天籟之音多媒體技術(shù)功不可沒！1緒論

基本概念起源與歷程研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)多媒體標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用領(lǐng)域與經(jīng)典案例發(fā)展方向與趨勢1.1什么是媒體

媒體(Medium)一詞源自拉丁文Medius，意為“中間、中介”，是用于“表示、存儲、傳輸信息的載體”，如文字、聲音、圖形、圖像、視頻、動畫等。1.1什么是媒體

根據(jù)ITU/CCITT

規(guī)范，媒體可分為以下五種類型：感覺媒體：直接作用于人的感官，使人產(chǎn)生直覺，如視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等。表示媒體：為加工、處理、傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來的媒體形式，即各種信息的編碼和格式。顯示媒體：用于感覺媒體與電信號之間轉(zhuǎn)換的一類媒體，可看作為感覺媒體與計算機(jī)的接觸界面。一般可分為輸入顯示媒體和輸出顯示媒體。存儲媒體：保存表示媒體的介質(zhì)，又稱存儲介質(zhì)。傳輸媒體：將媒體從一處傳送到另一處的物理載體。1.1什么是媒體各類文字和符號文字多媒體多媒體多媒體如何從事多媒體教學(xué)1.1什么是媒體通過計算而描述的矢量圖形文字圖形1.1什么是媒體用像素點(diǎn)描述的自然影像文字圖形圖像1.1什么是媒體單畫面矢量動畫和多畫面幀動畫文字圖形圖像動畫多畫面幀動畫單畫面矢量動畫FRAME01FRAME02FRAME03FRAME04FRAME05FRAME06FRAME071.1什么是媒體視頻數(shù)字信號AVI、壓縮視頻信號MPG文字圖形圖像動畫視頻音頻+視頻AudioVedioInformationEND1.1什么是媒體音頻數(shù)字信號、壓縮音頻信號文字圖形圖像動畫音頻●聲音●話音●音樂視頻其實(shí)，我們生活的世界充滿了各種聲音：1.1什么是媒體聽一聽猜一猜---（事物）發(fā)出的---（怎樣的）聲音”1.1什么是媒體1.2多媒體概念Bove&Rhodes,1990：多媒體是綜合使用文字、圖形、聲音、動畫等多種媒體來傳達(dá)訊息；Bunzel&Morris,1992:多媒體是指廣泛意義上的電子產(chǎn)品，如音像印刷品等；PCMagazine,1992：多媒體計算機(jī)是硬件和軟件的組合設(shè)備，結(jié)合了各種視覺和聽覺媒介，能夠產(chǎn)生令人印象深刻的效果；JamesE.Shuman,1997,MultimediainAction,p.5,“Multimediacanbedefinedasacomputer-basedinteractivecommunicationprocessthatincorporatestext,graphics,sound,animation,andvideo.

那么，“多媒體”又指的是什么呢？ 目前國內(nèi)外學(xué)者對此有多種認(rèn)識，大致如下：1.2多媒體概念多媒體是從視頻和計算機(jī)兩個領(lǐng)域的需求出發(fā)，按照各自的技術(shù)思路和商業(yè)目的，殊途同歸地發(fā)展而形成，因此很難形成共識。對“多媒體”的眾多定義某種程度上看就像“瞎子摸象”，見解不同罷了！1.2多媒體概念

我們認(rèn)為，“多媒體”就是Multiple種Media的組合與集成，是一種“人－機(jī)”交互式的信息交流和傳播之媒體。 從另一個角度理解，所謂多媒體，就是：“多”：多種媒體表現(xiàn)、多種感官作用、多種設(shè)備、多學(xué)科交匯、多領(lǐng)域應(yīng)用；“媒”：人與客觀世界的交流中介；“體”：綜合的、集成化、一體化。

把多媒體信息通過計算機(jī)進(jìn)行加工處理后，再以單獨(dú)或合成形式表現(xiàn)出來的一體化技術(shù)，就成為多媒體技術(shù)。1.2多媒體概念多樣性：信息種類多樣化。集成性：媒體種類一體化。多媒體技術(shù)能將各種不同的媒體信息有機(jī)地進(jìn)行同步組合，形成一個完整的多媒體信息；把不同的媒體設(shè)備集成在一起，形成多媒體系統(tǒng)。交互性：人、機(jī)對話。隨心所欲。

多媒體具有以下三點(diǎn)特征：1.3多媒體信息系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)：具有多媒體應(yīng)用的開發(fā)能力，系統(tǒng)配有功能強(qiáng)大的計算機(jī)、齊全的外部設(shè)備和多媒體演示著作工具。主要應(yīng)用于多媒體應(yīng)用制作、非線性編輯等。演示系統(tǒng)：可完成多種媒體的應(yīng)用，并與網(wǎng)絡(luò)連接。主要應(yīng)用于產(chǎn)品展示和會議演示等。培訓(xùn)系統(tǒng)：以PC機(jī)為基礎(chǔ)，配有CD-ROM驅(qū)動器、音響和圖像接口控制卡連同相應(yīng)的外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)。家庭系統(tǒng)：即家庭多媒體播放系統(tǒng)，即高檔多媒體PC，常用于家庭學(xué)習(xí)、娛樂等。一、多媒體信息系統(tǒng)

利用計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)處理、控制多媒體信息。1.3多媒體信息系統(tǒng)二、多媒體計算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3多媒體信息系統(tǒng)核心軟件：包括多媒體操作系統(tǒng)和音／視頻支持系統(tǒng)，或音／視頻核心，或媒體設(shè)備驅(qū)動程序等。工具軟件：包括多媒體數(shù)據(jù)處理軟件、多媒體軟件工作平臺、多媒體軟件開發(fā)工具和多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。應(yīng)用軟件：是綜合運(yùn)用多媒體工具軟件而編輯的實(shí)用性多媒體軟件系統(tǒng)，是最終用戶使用的多媒體產(chǎn)品。三、多媒體計算機(jī)軟件系統(tǒng)1.4多媒體技術(shù)發(fā)展歷史

多媒體技術(shù)出現(xiàn)于1990年前后，從20世紀(jì)80年代初期至今，共經(jīng)歷了三個階段：孕育階段（20世紀(jì)80年代初期——90年代初期）問世階段（20世紀(jì)90年代初期——中期）發(fā)展階段（20世紀(jì)90年代中期——今）1.4多媒體技術(shù)發(fā)展歷史一、孕育階段：交互式視頻（Interactivevideo）內(nèi)涵：具有聲像并茂、形象生動呈現(xiàn)優(yōu)勢的錄像視頻技術(shù)與具有交互功能的計算機(jī)技術(shù)兩大分支正在相互滲透，趨于融合。特點(diǎn)：由模擬轉(zhuǎn)向數(shù)字化;由字符方式、文本處理向圖形方式、聲音和圖像處理發(fā)展。1.4多媒體技術(shù)發(fā)展歷史二、問世階段:多媒體（Multimedia）內(nèi)涵： 計算機(jī)領(lǐng)域中的媒體與電視領(lǐng)域中的媒體有機(jī)結(jié)合，且具有交互功能。特點(diǎn)：電視設(shè)備（攝像機(jī)、錄像機(jī)、監(jiān)視器等）充當(dāng)了計算機(jī)外部設(shè)備的角色；傳統(tǒng)的視頻編輯、特技設(shè)備卻被計算機(jī)的專業(yè)軟件所取代；計算機(jī)中可播放視頻、音頻信號，在視頻設(shè)備（如VCD）中增加微機(jī)軟硬件，也能對播放的圖像、聲音實(shí)現(xiàn)互動控制。1.4多媒體技術(shù)發(fā)展歷史三、發(fā)展階段

3C（Computer,Consumer,Communication）一體化。內(nèi)涵：計算機(jī)、廣播電視和通信等領(lǐng)域正在互相滲透，趨于融合。特點(diǎn)：信息家電化、家電智能化、三網(wǎng)（計算機(jī)網(wǎng)、通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)）互相滲透。1.4多媒體技術(shù)發(fā)展歷史1.4多媒體技術(shù)發(fā)展歷史1.5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)

從應(yīng)用的角度來看，多媒體技術(shù)的研究領(lǐng)域概括體現(xiàn)在以下兩個方面：以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，擴(kuò)展到聲像、通信等領(lǐng)域，如計算機(jī)電視；是以聲像、通信技術(shù)為基礎(chǔ)，擴(kuò)展到計算機(jī)領(lǐng)域，如電視計算機(jī)。1.5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)Who?What?Where?Why?How?1.5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮與編碼；多媒體數(shù)據(jù)存儲；媒體輸入/輸出技術(shù)，包括媒體變換技術(shù)、識別技術(shù)、媒體理解技術(shù)和綜合技術(shù)等；多媒體系統(tǒng)軟件技術(shù)；多媒體通信技術(shù)；超文本和Web技術(shù)；多媒體專用芯片技術(shù)；多媒體應(yīng)用開發(fā)和編著工具；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。一、主要研究內(nèi)容1.5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)（一)傳統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 傳統(tǒng)多媒體關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下4個領(lǐng)域：數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)大規(guī)模集成電路（VLSI）制造技術(shù)大容量光盤存儲器（CD-ROM）實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)二、關(guān)鍵技術(shù)1.5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)（二）當(dāng)前多媒體關(guān)鍵技術(shù) 當(dāng)前用于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的多媒體關(guān)鍵技術(shù)，按層次分為：媒體處理與編碼技術(shù)；多媒體系統(tǒng)技術(shù)；多媒體信息組織與管理技術(shù)；多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；多媒體人機(jī)接口虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；多媒體應(yīng)用技術(shù)。1.5研究內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)

有學(xué)者認(rèn)為，多媒體關(guān)鍵技術(shù)還應(yīng)包括以下幾個方面：多媒體同步技術(shù)；多媒體操作系統(tǒng)技術(shù)；多媒體中間件技術(shù)；多媒體交換技術(shù)；多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)；超媒體技術(shù)；基于內(nèi)容檢索技術(shù)；多媒體通信中的QOS管理技術(shù)；多媒體會議系統(tǒng)技術(shù)；多媒體視頻點(diǎn)播與交互電視技術(shù)；虛擬實(shí)景空間技術(shù)等。1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

多媒體是一項(xiàng)包括計算機(jī)、電視、通信、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的綜合性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性是多媒體技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的關(guān)鍵。 針對不同的應(yīng)用目的，多媒體的標(biāo)準(zhǔn)可以分為兩類：以計算機(jī)為中心，強(qiáng)調(diào)多媒體信息的存儲和回放；以通信為基礎(chǔ)，更多強(qiáng)調(diào)在通信網(wǎng)上多媒體信息的傳輸。

1990年以來，國際上已推出了用于多媒體數(shù)據(jù)描述和處理器硬件方面的多個標(biāo)準(zhǔn)。1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時間目標(biāo)ITU-T1990,12H.261建議1994.11H.2621996.3H.2631998.1H.263+2003.5H.264電視會議與可視電話運(yùn)動圖像及其伴音通用編碼標(biāo)準(zhǔn)甚低碼率通信的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)壓縮率最高的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG1991,3JPEG2001JPEG2000彩色與灰度圖像的壓縮可伸縮圖像編碼MPEG1992MPEG-11993.11MPEG-21999MPEG-42001MPEG-72003.5MPEG-4AVC2005MPEG-211.5Mb/s運(yùn)動圖像與伴音數(shù)字電視，DVD多媒體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)多媒體內(nèi)容描述接口標(biāo)準(zhǔn)壓縮率最高的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)多媒體框架標(biāo)準(zhǔn)AVS2006AVSVideo中國視音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、低層編碼標(biāo)準(zhǔn)H.261（系列）標(biāo)準(zhǔn)：由可視電話編碼專家組研制的，主要用于可視電話等視聽業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對不同線路具有廣泛的適應(yīng)能力。JPEG標(biāo)準(zhǔn)：由聯(lián)合圖片編碼專家組開發(fā)的，主要解決靜態(tài)圖像壓縮問題。MPEG標(biāo)準(zhǔn)：由運(yùn)動圖像專家編碼組提出，包括MPEG1、MPEG2兩部分。其目標(biāo)是要達(dá)到和超過現(xiàn)行電視畫面的質(zhì)量水平。1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)二、用于網(wǎng)絡(luò)和軟件操作控制方面的高層標(biāo)準(zhǔn)MHEG標(biāo)準(zhǔn)：由多媒體與超媒體信息編碼專家組研制。HiTime標(biāo)準(zhǔn)：由音樂描述標(biāo)準(zhǔn)工作組開發(fā)。1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三、多媒體個人機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)IBM公司的多媒體個人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)：針對Microsoft公司而建立的高性能、商業(yè)化通用多媒體個人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。QuickTime標(biāo)準(zhǔn)：由Apple公司提出，為用戶提供一個處理位圖圖像、聲音、動畫和其它多媒體信息的統(tǒng)一接口和文件格式，使復(fù)雜的視頻編輯成為可能，可用于電視和電影的后期制作。MPC標(biāo)準(zhǔn)：一種基于對多媒體功能最低要求的標(biāo)準(zhǔn)，專為MicrosoftWindow、多媒體擴(kuò)充版環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)立。1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) Microsoft、Philips、NEC等公司組成了多媒體個人計算機(jī)MPC(MultimediaPersonalComputer)市場委員會，對個人計算機(jī)增加多媒體功能所需的軟硬件進(jìn)行最低標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，規(guī)定多媒體個人計算機(jī)硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)等的量化標(biāo)準(zhǔn)，制定高于MPC基本標(biāo)準(zhǔn)的升級規(guī)范，制定了MPC三項(xiàng)基本標(biāo)準(zhǔn)(MPC-1/2/3)。四、MPC標(biāo)準(zhǔn)1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)MPC-1標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)配置 推薦配置CPU 386SX 386DXor486SX時鐘

16MHz內(nèi)存 2MB 4MB硬盤 30MB 80MB接口 串行、并行、游戲棒接口MIDI MIDI合成、混音接口顯示 VGA模式，分辨率640×480，16色 256色激光驅(qū)動器 單速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率150KByte/s聲音輸入/重放 mV級靈敏度輸入，耳機(jī)、揚(yáng)聲器輸出聲卡 8bit/11.025kHz采樣，11.025和22.05kHz輸出操作系統(tǒng) DOS3.1版本或以上，Windows3.0帶多媒體擴(kuò)展模塊1991年公布1.MPC-1標(biāo)準(zhǔn)1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)配置 推薦配置CPU 486SXor兼容CPU 486DXorDX2時鐘

25MHz內(nèi)存 4MB 8MB硬盤 160MB 400MB接口 串行、并行、游戲棒接口MIDI MIDI合成、混音接口顯示 VGA模式，分辨率640×480，256色

65536色激光驅(qū)動器 倍速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率300KByte/s聲音輸入/重放 mV級靈敏度輸入，耳機(jī)、揚(yáng)聲器輸出聲卡 16bit采樣，11.025、22.05kHz和

44.1kHz輸出操作系統(tǒng) DOS3.1版本或以上，Windows3.1帶多媒體擴(kuò)展模塊1993年5月公布2.MPC-2標(biāo)準(zhǔn)1.6多媒體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)配置

CPU PentiumCPU或兼容CPU

時鐘

75MHz內(nèi)存 8MB

硬盤 540MB

接口 串行、并行、游戲棒接口MIDI MIDI合成、混音接口顯示 VGA模式，分辨率640×480，64K色激光驅(qū)動器 4倍速CD-ROM，數(shù)據(jù)傳輸速率600KByte/s視頻播放 NTSC制:30幀/秒，分辨率352×240

PAL制:24幀/秒，分辨率352×288

數(shù)據(jù)格式:MPEG-1壓縮格式1995年6月公布3.MPC-3標(biāo)準(zhǔn)1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域一、教育電子備課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模擬教、學(xué)CAI（計算機(jī)輔助教學(xué)）:以演示為主；CAL（計算機(jī)輔助學(xué)習(xí)）：從輔助教轉(zhuǎn)向輔助學(xué)為主；CBI（計算機(jī)化教學(xué)）；CBL（計算機(jī)化學(xué)習(xí)）；CAT（計算機(jī)輔助訓(xùn)練）；CMI（計算機(jī)管理教學(xué)）；模擬交互過程、仿真工藝過程1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域人類能保留20%看到的事物；30%聽到的聲音；50%看到且聽到的東西；80%同時看到、聽到且有相對應(yīng)動作的行為。1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域二、商業(yè)廣告平面印刷廣告公共招貼廣告大型顯示屏廣告影視商業(yè)廣告1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域三、多媒體通信視頻會議可視電話遠(yuǎn)程醫(yī)療交互電視Internet國際互聯(lián)網(wǎng)1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域四、影視娛樂業(yè)電視/電影/卡通混編特技演藝界MTV特技制作三維成像模擬特技仿真游戲1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域五、人工智能與虛擬現(xiàn)實(shí)圖像識別與跟蹤語音識別與定位場景模擬與合成三維重建與仿真1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域 1.三維重建1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域2.開發(fā)多媒體內(nèi)容描述辭典“熊貓”在網(wǎng)上通常沒有文字描述，而在辭典中通常又只有文字解釋。如果使用既有文字描述又有熊貓低層特性描述的“多媒體內(nèi)容描述辭典”，無疑將有助于提高檢索“貓熊”詞條的查全率和查找精度。1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域 3.圖像處理1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域 4.多媒體數(shù)據(jù)檢索相似性計算1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域5.汽車多媒體

防盜系統(tǒng)、智能操控轉(zhuǎn)盤、三維影音系統(tǒng)、話音識別系統(tǒng)、駕駛座聲場模擬系統(tǒng)、聲感錄音等。1.7多媒體應(yīng)用領(lǐng)域6.多媒體技術(shù)發(fā)展對著作權(quán)制度的沖擊 多媒體技術(shù)的發(fā)展對著作權(quán)制度產(chǎn)生了多方面的影響，我國《著作權(quán)法》要進(jìn)一步完善，已從多方面進(jìn)行了修訂。1.8發(fā)展方向與趨勢

總的來看，多媒體技術(shù)正向三個方向發(fā)展：網(wǎng)絡(luò)化。與寬帶網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)相結(jié)合，使多媒體技術(shù)進(jìn)入科研設(shè)計、企業(yè)管理、辦公自動化、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、檢索咨詢，文化娛樂、自動測控等領(lǐng)域；終端部件化、操作智能化、結(jié)構(gòu)嵌入化。提高計算機(jī)系統(tǒng)本身的多媒體性能，開發(fā)智能化家電。 例如，有關(guān)圖像信息處理技術(shù)的研究已經(jīng)不再停留在信號特征層面，而是發(fā)展到了對圖像內(nèi)容的理解，這對于提高圖像信息在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸速度和提高壓縮效率非常重要。1.8發(fā)展方向與趨勢

三維化。將計算機(jī)視覺技術(shù)和圖形學(xué)技術(shù)的內(nèi)容結(jié)合起來，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。將現(xiàn)場圖像和計算機(jī)生成圖像疊加在一起，使多媒體的應(yīng)用效果產(chǎn)生極大的改觀，應(yīng)用范圍也隨之拓展。作業(yè)

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下次課提問考核方式平時成績

占30%，共100分，采用扣分制，直至扣完。曠課、嚴(yán)重違反課堂紀(jì)律：10分/次；病、事假等普通缺勤：5分/次作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報告等，“優(yōu)秀”不扣分，以下情況依次扣分： 良好：1分/次 中等：2分/次 及格：3分/次 不及格：5/次期末考試

占70%，以課堂講義為主。筆試閉卷多媒體開發(fā)與編程2-1格式文本控制

選擇文本字體設(shè)置文本屬性文本輸出2.1文本圖形

在開發(fā)基于GDI的Windows程序時，要繪制各種各樣的圖形，如文本、點(diǎn)、線、矩形、位圖等。 從本質(zhì)上說，在Windows下，屏幕上顯示的任何東西都可看成是圖形。 文本含有3個方面的內(nèi)容：符號符號的字型和字體在數(shù)據(jù)傳送和操作管理中的符號編碼2.2選擇文本字體

字體描述了所要顯示的文本大小、類型和外形。 字體分為物理字體和邏輯字體。物理字體是為特殊設(shè)備設(shè)計的，是設(shè)備相關(guān)的；邏輯字體是設(shè)備無關(guān)的，可以精確標(biāo)度。

VisualC++提供了豐富的字體控制功能，不僅可以使用Windows提供的字體，還可以自己創(chuàng)建字體，能最大限度地滿足了用戶對復(fù)雜文本的輸出要求。2.2選擇文本字體 Windows系統(tǒng)提供了一些庫存字體，對于大多數(shù)應(yīng)用程序，使用庫存字體即可完成基本的文本輸出功能。 要想使用庫存字體，需要使用CDC函數(shù)SelectStockObject來完成。

SelectStockObject函數(shù)的原型如下：virtualCGdiObject*SelectStockObject(intnIndex);

其中，參數(shù)nIndex指明預(yù)定義對象的類別。下表列舉了幾種常見的Windows字體。一、使用系統(tǒng)字體2.2選擇文本字體字體名稱說明ANSI_FIXED_FONT基于Windows字符集的固定字寬的字體，通常使用Courier字體ANSI_VAR_FONT基于Windows字符集的變寬字體，通常使用MsSansSerif字體DEVICE_DEFAULT_FONT特定設(shè)備的默認(rèn)字體。對于不同的設(shè)備，字體寬度可能不同OEM_FIXED_FONT在DOS窗口使用的字體，又稱終端字體，是一種固定寬度的字體SYSTEM_FONT系統(tǒng)字體，是基于Windows字符集的變寬字體。系統(tǒng)使用該字體來顯示窗口的標(biāo)題、菜單和對話框中的文本DEFAULT_GUI當(dāng)前GUI的默認(rèn)字體SYSTEMWindows提供的可變寬度的字體2.2選擇文本字體

例如：SelectStockObject（SYSTEM_FONT）;

將把SYSTEM_FONT選入設(shè)備環(huán)境。 對顯示器（輸出設(shè)備）而言，SYSTEM_FONT是默認(rèn)字體。2.2選擇文本字體

邏輯字體使用通用術(shù)語來描述一個字符的宏觀特性，而不能描述微觀特性，因此沒有足夠的信息來顯示字體，僅是從應(yīng)用的角度描述一個字體。 當(dāng)使用邏輯字體來描述文本時，GDI將根據(jù)邏輯字體的描述選配最接近的物理字體進(jìn)行輸出。 創(chuàng)建自定義字體并不是創(chuàng)建一種新的字體，而是創(chuàng)建一種邏輯字體，再由字體映射器按邏輯字體給出的字體特性選擇與之匹配的物理字體。二、使用自定義邏輯字體2.2選擇文本字體

要創(chuàng)建字體，首先聲明一個CFont對象來表示邏輯字體，然后初始化CFont對象。 常見的初始化方法有以下幾種。（1）用CFont的CreatePointFont函數(shù)直接創(chuàng)建邏輯字體。原型為：

BOOLCreatePointFont(intnPointSize, LPCTSTRlpszFaceName,CDC*pDC=NULL);

參數(shù)nPointSize指定字體高度，它以1/10點(diǎn)數(shù)為一個單位。1點(diǎn)=0.013837inch。例如，若該值為120，則字體的高度為12點(diǎn)； 字體的名稱由參數(shù)lpszFaceName指定。2.2選擇文本字體

例如下面的代碼：

CClientDCdc(this); //聲明客戶區(qū)設(shè)備環(huán)境變量dc CFontfont; //聲明邏輯字體變量font font.CreatePointFont(120,"Arial",&dc); //初始化邏輯字體font font.DeleteObject(); //刪除所建立的字體2.2選擇文本字體（2）用CFont的CreateFont函數(shù)直接創(chuàng)建邏輯字體。原型為：

BOOLCreateFont( intnHeight, //字體高度

intnWidth, //字符平均寬度

intnEscapement, //文本行角度

intnOrientation, //字符角度

intnWeight, //字符粗細(xì)度

BYTEbItalic, //斜體

BYTEbUnderline, //下劃線2.2選擇文本字體BYTEcStrikeOut, //刪除線BYTEnCharSet, //字符集BYTEnOutPrecison, /字體輸出結(jié)果和要求的匹配程度BYTEnClipPrecison, //如何裁剪落于裁剪區(qū)之外的字符BYTEnQuality, //字體屬性匹配的精確程度BYTEnPitchAnFamily, //字體間距和字體簇BYTElpszFacename //字體名稱);2.2選擇文本字體（3）用CFont的CreateFontIndirect函數(shù)創(chuàng)建邏輯字體。原型如下：BOOLCreateFontIndirect(constLOGFONT*lpLogFont);

參數(shù)lpLogFont是一個LOGFONT結(jié)構(gòu)指針，用以設(shè)置邏輯字體的特征。

LOGFONT結(jié)構(gòu)定義見下頁。 當(dāng)使用完畢，必須先將創(chuàng)建的這種Cfont對象選出設(shè)備環(huán)境，然后將其刪除。2.2選擇文本字體typedefstructtagLOGFONT{ LONGlfHeight; LONGlfWidth; LONGlfEscapement; LONGlfOrientation; LONGlfWeight; BYTElfItalic; BYTElfUnderline; BYTElfStrikeOut; BYTElfCharSet; BYTElfOutPrecision; BYTElfClipPrecision; BYTElfQuality; BYTElfPitchAndFamily; TCHARlfFaceName[LF_FACESIZE];}LOGFONT;2.3設(shè)置文本屬性一、設(shè)置文本顏色 調(diào)用SetTextColor函數(shù)來設(shè)置文本的顏色：virtualCOLORREFSetTextColor(COLORREFcrColor);

參數(shù)crColor用于指定新的文本顏色。 例如要將文本顏色設(shè)為紅色，可以用以下語句：SetTextColor(RGB(255,0,0)); //設(shè)置文本為紅色 若要獲取獲取當(dāng)前文本顏色，可使用GetTextColor函數(shù)。2.3設(shè)置文本屬性2．設(shè)置文本背景色 默認(rèn)情況下，文本背景顏色是白色。 可以使用SetBkColor函數(shù)來設(shè)置新的背景顏色。 例如要將背景顏色設(shè)為紅色，可以用以下語句：SetBkColor(RGB(255,0,0);2.3設(shè)置文本屬性3．控制文本背景色 在設(shè)備描述表中有兩項(xiàng)可以影響背景：一個是背景色，另一個是背景模式。 背景模式可以為透明的（Transparent）或不透明的（Opaque），默認(rèn)為不透明的。 當(dāng)背景模式為不透明時，按背景顏色的值填充字符的空余部分，如果背景模式為透明的，將不用背景顏色填充，保留屏幕上原來的顏色。2.3設(shè)置文本屬性

背景模式可用函數(shù)SetBkMode來設(shè)置，它設(shè)置當(dāng)前的背景模式并返回原來的背景模式，該函數(shù)的原型為：intSetBkMode(intnBkMode);

參數(shù)nBKMode指定背景模式，其值可以是OPAQUE或者TRANSPARENT:如果值為OPAQUE，則顯示時背景都改變?yōu)楫?dāng)前背景顏色;如果值為TRANSPARENT，則不改變背景顏色，此時任何SetBkColor函數(shù)調(diào)用都無效，默認(rèn)的背景模式為OPAQUE。2.3設(shè)置文本屬性4．設(shè)置文本排列方式 文本的排列方式控制文本和給定點(diǎn)的相對位置。 在一個圖形中加字符說明時，常常知道一個字符串的某一個邊界，如左邊界不應(yīng)超過某個位置，或右邊界不應(yīng)超過某個位置，或顯示的幾行字符串的中心點(diǎn)對齊等。 利用SetTextAlign函數(shù)就能方便地實(shí)現(xiàn)這種控制。UINTSetTextAlign(UINTnFlags);

其中，參數(shù)nFlags為文本的對齊方式，其值見下表。2.3設(shè)置文本屬性標(biāo)志值涵義TA_BASELINE將點(diǎn)同所選字體的基線對齊TA_CENTER將點(diǎn)同邊界矩形的水平中心對齊TA_LEFT將點(diǎn)同邊界矩形的左邊線對齊TA_RIGHT將點(diǎn)同邊界矩形的右邊線對齊TA_TOP

將點(diǎn)同邊界矩形的頂線對齊TA_BOTTOM 將點(diǎn)同邊界矩形的底線對齊TA_UPDATECP更新X坐標(biāo)，新X坐標(biāo)為輸出文本右邊界TA_NOUPDATECP不更新當(dāng)前坐標(biāo)，這是默認(rèn)選擇2.4文本輸出有兩個函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)文本輸出:TextOutExtTextOut2.4文本輸出 virtualBOOLTextOut(intx,inty,LPCSTRlpszString,intnCount); BOOLTextOut(intx,inty,constCString&str);返回值：如果成功，則返回非零值，否則為0。參數(shù)：x：指定文本起點(diǎn)的X邏輯坐標(biāo);y：指定文本起點(diǎn)的Y邏輯坐標(biāo);lpszString：要繪制的字符串的指針;nCount：字符串中的字節(jié)數(shù);Str：包含字符的CString對象。2.4文本輸出

除了前面已經(jīng)學(xué)過的TextOut函數(shù)外，常見的還有ExtTextOut函數(shù)，該函數(shù)的原型為：BOOLExtTextOut{ intx,inty； //輸出的位置

UINTnOptions； //指定矩形的類型

LPCRECTlpRect； //輸出的字符的矩形區(qū)域

constCString&str； //輸出的字符

LPINTlpDxWidths； //字符間距};2.4文本輸出

該函數(shù)用來在一個給定的矩形lpRect區(qū)域內(nèi)輸出字符串str。 參數(shù)nOptions主要設(shè)置矩形的類型，可以為ETO_OPAQUE和ETO_CLIPPED兩個值的一個或兩個組合；

lpDxWidths是一個指向整數(shù)數(shù)組的指針，此數(shù)組中存放以邏輯單位表示的字符間的距離，第n個數(shù)代表第n個和n+1個字符之間的距離，該參數(shù)為NULL時，則按默認(rèn)值處理。2.5一個例子

設(shè)計一個實(shí)例，用以說明如何使用CDC類顯示字體。（1）創(chuàng)建一個SDI項(xiàng)目工程MyFont。（2）在……函數(shù)中添加如下代碼：請同學(xué)們思考？2.5一個例子 …… CFontm_Font; CFont*pOldFont; CStringcaption="HelloWorld!"; pDC->SelectStockObject(SYSTEM_FONT); pDC->SetTextAlign(TA_LEFT); pDC->SetBkMode(TRANSPARENT); pDC->SetTextColor(RGB(255,0,0)); pDC->SetBkColor(RGB(0,0,255)); 2.5一個例子 pDC->TextOut(50,50,caption); m_Font.CreatePointFont(200,"華文彩云"); pOldFont=pDC->SelectObject(&m_Font); pDC->SetTextColor(RGB(255,255,255)); char*caption1="您好,河海大學(xué)的博士朋友們!"; pDC->ExtTextOut(50,100,ETO_OPAQUE,CRect(50,90, 380,150),caption1,strlen(caption1),NULL); pDC->SelectObject(pOldFont);

……第1個參數(shù)：所需字體高度（用0.1點(diǎn)表示，200表示20點(diǎn)字體）。第2個參數(shù)：定義字體名稱。練習(xí)：

新建一個SDI工程MyFont2，要求：在View中顯示“您好，我是XXX！”。文本在View內(nèi)自左向右循環(huán)滾動；文字在紅、藍(lán)、綠、黃四種顏色之間周期變化。紅（255,0,0）藍(lán)（0,255,0）綠（0,0,255）黃（255,255,0）提示：以第②個為例：（1）定義二個變量：

intI; CRectRectTemp;（2）在OnShowWindow函數(shù)中添加如下代碼：

I=0; SetTimer(1,30,NULL); （3）在OnTimer中添加代碼：

I++; InvalidateRect(NULL,TRUE);（4）在OnDraw函數(shù)中添加代碼

GetClientRect(RectTemp); if(RectTemp.Width()<50+I*10) I=0; pDC->TextOut(50+I*10,100,"snjojosjos");思考題：

如何把文本顯示在客戶區(qū)中央位置？GetTextExtent(LPCTSTRlpszString,intnCount)GetClientRect(LPRECTlpRect)多媒體開發(fā)與編程2-2圖形繪制

圖形與圖形學(xué)圖形構(gòu)成圖形點(diǎn)陣算法圖形操作2.1圖形與圖形學(xué)

計算機(jī)圖形學(xué)的研究對象是圖形。 廣義的說,能夠在人的視覺系統(tǒng)中形成視覺印象的客觀對象都可稱為圖形，既包括各種幾何圖形以及由函數(shù)式、代數(shù)方程和表達(dá)式所描述的圖形,也包括來自各種輸入媒體的圖景、圖片、圖案、圖像以及形體實(shí)體等。

圖形是傳遞信息的最主要方式之一，具有其它方式無可比擬的直觀生動性。一、圖形2.1圖形與圖形學(xué)圖形信息具有以下特點(diǎn):表達(dá)直觀,易于理解。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,圖形信息顯示出任何語言無法比擬的優(yōu)越性,它能直接反映出客觀世界變幻無窮的圖像,供全人類所共享,不受語言限制。表示準(zhǔn)確、精練。圖形給人一瞬間把握整體的特點(diǎn),它比文字更加簡明精練,而文字要逐字逐句逐段聯(lián)系起來才能理解,真是“一幅圖勝過千言萬語”。2.1圖形與圖形學(xué)圖形信息能“實(shí)時”地反應(yīng)過程的變化規(guī)律。連續(xù)變化的圖形信息能更“實(shí)時”地反映生產(chǎn)和科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)過程,并從中發(fā)現(xiàn)起決定作用的因素和關(guān)系。圖形信息的信息量較大。 “一幅圖勝過千言萬語”,這從另外一個角度也說明圖形中包含的信息量較大,因此,圖形如何在計算機(jī)中表示,也是計算機(jī)圖形學(xué)研究的內(nèi)容之一。2.1圖形與圖形學(xué) 1962年，MIT林肯實(shí)驗(yàn)室的IvanE.Sutherland發(fā)表了一篇題為《Sketchpad：一個人機(jī)交互通信的圖形系統(tǒng)》的博士論文，首次使用了計算機(jī)圖形學(xué)“ComputerGraphics”這個術(shù)語，確定了計算機(jī)圖形學(xué)作為一個新的學(xué)科分支的獨(dú)立地位。二、計算機(jī)圖形學(xué)1.歷史淵源2.1圖形與圖形學(xué) 20世紀(jì)70年代是計算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展過程中一個重要的歷史時期，具有實(shí)際應(yīng)用價值的CAD圖形系統(tǒng)出現(xiàn)了。

1974年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)化局（ANSI）在ACMSIGGRAPH的一個“與機(jī)器無關(guān)的圖形技術(shù)”的工作會議上，提出了制定有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)則。 此后，ACM專門成立了一個圖形標(biāo)準(zhǔn)化委員會。2.1圖形與圖形學(xué) ISO隨后又發(fā)布了：計算機(jī)圖形接口CGI(ComputerGraphicsInterface)；計算機(jī)圖形元文件標(biāo)準(zhǔn)CGM（ComputerGraphicsMetafile）；計算機(jī)圖形核心系統(tǒng)GKS(GraphicsKernelSystem)；面向程序員的層次交互圖形標(biāo)準(zhǔn)PHIGS

（Programmer’sHierarchicalInteractiveGraphicsStandard） 等一系列標(biāo)準(zhǔn)。2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)與計算機(jī)輔助制造(CAM)是計算機(jī)圖形學(xué)在工業(yè)界最廣泛、最活躍的應(yīng)用領(lǐng)域。2.圖形學(xué)應(yīng)用傳統(tǒng)的機(jī)械加工過程2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)2.1圖形與圖形學(xué)快速自動成型制造(RPM-RapidProtypingManufacturing)系統(tǒng)2.1圖形與圖形學(xué)2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)繪圖 圖形、圖表和模型圖等的繪制是計算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用中的另一個重要方面。2.1圖形與圖形學(xué)2.1圖形與圖形學(xué)科學(xué)計算可視化，在計算機(jī)上通過模擬圖形進(jìn)行模擬試驗(yàn)?？茖W(xué)計算可視化的簡單例子二次方程可視化；4D分形的3D投影；(c)x2+y2=z2的可視化；(d)數(shù)學(xué)函數(shù)曲線2.1圖形與圖形學(xué)地形地貌與海洋圖(a)一個凹坑的地貌圖；(b)Oslo部分地形地貌圖；(c)海洋溫度的可視化2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)模擬與仿真2.1圖形與圖形學(xué)過程控制2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)動畫2.1圖形與圖形學(xué)計算機(jī)藝術(shù)2.1圖形與圖形學(xué)人體造型與動畫2.1圖形與圖形學(xué)醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用2.1圖形與圖形學(xué)真實(shí)感圖形顯示2.1圖形與圖形學(xué)人機(jī)交互技術(shù) 人機(jī)交互技術(shù)(Human-computerInteractionTechniques)是通過計算機(jī)輸入/輸出設(shè)備,以有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計算機(jī)對話的技術(shù)。人機(jī)交互技術(shù)是計算機(jī)用戶界面設(shè)計中的重要內(nèi)容之一。它與認(rèn)知學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域有密切關(guān)系。2.1圖形與圖形學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí) 虛擬現(xiàn)實(shí)的特征(VR)有四個主要特征,用以區(qū)別相鄰技術(shù),如計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)、科學(xué)計算可視化技術(shù)等。這四個主要特征分別是:多感知性(Multi-Sensation)。沉浸感(Immension)。交互性(Interaction)。自主性(Autonomy)。2.1圖形與圖形學(xué)VR系統(tǒng)的模型與組成(a)VR系統(tǒng)的模型；(b)典型VR系統(tǒng)的組成2.1圖形與圖形學(xué)圖形圖像技術(shù)的融合 計算機(jī)圖形學(xué)研究如何從計算機(jī)模型出發(fā),把真實(shí)的或想像的物體圖形描繪出來。而圖像處理中的圖像重建進(jìn)行的卻是與此相反的過程,它是基于畫面進(jìn)行二維或二維物體模型的重建,這在很多場合都是十分重要的。如高空監(jiān)測攝影、宇航探測器收集到的月球或行星的慢速掃描電視圖像、工業(yè)機(jī)器人“眼”中測到的電視圖像、染色體掃描、X射線圖像、斷層掃描、指紋分析等,都需要圖像處理技術(shù)。2.2圖形構(gòu)成

點(diǎn)陣圖形可以比全屏幕顯示的點(diǎn)陣圖形小，也可以比全屏幕顯示的點(diǎn)陣圖形大。一、點(diǎn)陣圖形1.點(diǎn)陣圖形的大小圖形可以分成點(diǎn)陣圖形和向量圖形兩大類型。2.2圖形構(gòu)成

點(diǎn)陣圖形的幾何形狀就是相當(dāng)于在一張方格繪圖紙上繪圖。只不過在顯示器上這些方格非常小，肉眼很難區(qū)分。 需要指出的是,這些方格可以是矩形，即長寬比不一定是1。2.像素點(diǎn)形狀2.2圖形構(gòu)成

從第一行的第1個開始，依次是第2個，第3個，……，直到第一行的最后一個； 然后是第二行各像素點(diǎn)，第三行各像素點(diǎn)，……，直到最后一行像素點(diǎn)。 在保存各像素點(diǎn)的信息時，只要按如上順序存儲，則在讀出點(diǎn)陣圖形的信息時，根據(jù)相應(yīng)信息的順序位置數(shù)，即可判斷出相應(yīng)的像素點(diǎn)在點(diǎn)陣圖形中的位置。 因此，各像素點(diǎn)在點(diǎn)陣圖形中的位置不需要存儲空間。2.像素點(diǎn)位置2.2圖形構(gòu)成

假設(shè)圖形的大小是M×N，那么它的點(diǎn)陣共有N行M列，每個像素點(diǎn)的位置就由它所在的行和列的位置惟一確定。4.坐標(biāo)系統(tǒng)2.2圖形構(gòu)成5.BMP文件結(jié)構(gòu)BMP文件可看成由3部分構(gòu)成：BITMAPFILEHEADERBITMAPINFO數(shù)據(jù)點(diǎn)陣2.2圖形構(gòu)成

向量圖形： 比如對于由一條直線段構(gòu)成的圖形，我們只需要知道直線段的起點(diǎn)和終點(diǎn)，直線段上的其它所有點(diǎn)都可以通過直線段的數(shù)學(xué)模型由計算機(jī)自動給出。 這種方式給出了一種不同于點(diǎn)陣圖形表示的圖形生成方法:給出一些基本的數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)由計算機(jī)用一定的命令程序去生成圖形。二、矢量圖形1.矢量圖形表示2.2圖形構(gòu)成

工程用圖： 大多是由一些基本的幾何圖形構(gòu)成的，如平面上的點(diǎn)、線、圓以及橢圓等，空間的長方體、球體等，以及一些用復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型描述的圖形，如各種各樣的流線型物體等。 復(fù)雜圖形的描述可通過足夠多的基本幾何圖形的組合給出。2.2圖形構(gòu)成

需要指出的是：當(dāng)圖形比較簡單時，向量圖的優(yōu)點(diǎn)十分明顯:繪一條直線段，只需要兩個端點(diǎn)；繪一個圓，只需要圓心和半徑。如果用點(diǎn)陣圖表示，就需要繪出直線段或圓上的每一點(diǎn)。但對于一個復(fù)雜的圖形，向量圖形會變得非常復(fù)雜，需要給出許許多多的基本圖形，許許多多的生成各種基本圖形的命令。而點(diǎn)陣圖形的表示并沒有變得更加復(fù)雜。2.2圖形構(gòu)成

向量圖形由各個基本圖形構(gòu)成，因此一般來說，各個基本圖形有各自獨(dú)立的顏色。也就是說，在我們用點(diǎn)陣圖形的形式表示出一個向量圖形時，構(gòu)成向量圖形的某個基本圖形(如直線段、圓、正方形等)的所有點(diǎn)應(yīng)有一個顏色。 基于這樣一種考慮，在描述一個基本圖形(如直線段、圓、正方形等)時，同時要描述其相應(yīng)的顏色。2.矢量圖形的顏色2.2圖形構(gòu)成

注意： 無論采用什么樣的顏色模式，描述向量圖的文件的大小沒有變化(除非是單色圖，可以省略對圖形顏色的描述)。 相比較而言，點(diǎn)陣圖形的顏色信息是加在每一個像素點(diǎn)上的，顏色模式越復(fù)雜，顏色信息越多，表示點(diǎn)陣圖形的文件就越大。2.2圖形構(gòu)成

向量圖形文件一般采用DXF格式(繪圖互換格式)。

DXF作為一種元圖語言（MetafileGraphicsLanguage），可允許用戶把繪出的圖用于其它應(yīng)用或是其它操作系統(tǒng)。 典型的有AutoCAD繪制系統(tǒng)。 大多數(shù)的CAD軟件，在各種平臺上可以在不同程度上操作DXF格式。即使不是CAD專業(yè)應(yīng)用，如向量編輯程序或一些桌面出版軟件等，也都使用DXF格式。2.矢量圖形文件格式2.2圖形構(gòu)成向量圖：尺寸可任意變化而不損失圖像的質(zhì)量。向量命令只是簡單地命令輸出設(shè)備創(chuàng)建一個給定大小的圖形物體，而采用盡可能多的“點(diǎn)”。換句話說，輸出設(shè)備輸出的“點(diǎn)”越多，同樣大小物體的圖形就越光滑細(xì)膩。點(diǎn)陣圖形：詳細(xì)規(guī)定了生成的像素點(diǎn)數(shù)，像素點(diǎn)數(shù)不隨輸出設(shè)備的分辨率的增加而增加。因此其光滑度就會受到輸出圖形的設(shè)備分辨率和點(diǎn)陣圖形本身的分辨率的雙重限制。三、矢量圖形與點(diǎn)陣圖形的對比1.圖形整體放大2.2圖形構(gòu)成

向量圖形是通過數(shù)據(jù)描述的，因此向量圖的放大/縮小首先表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的放大/縮小。 而且，放大/縮小后的數(shù)據(jù)是可以復(fù)原的。這就意味著放大/縮小后的向量圖形是可以復(fù)原的。圖形具有這樣的性質(zhì)似乎是理所當(dāng)然的。 點(diǎn)陣圖形卻不具有這樣的性質(zhì)，圖形縮小后，由于一些細(xì)節(jié)的消失而模糊不清。2.圖形縮小2.2圖形構(gòu)成

向量圖中可以只編輯其中某一個單個物體而不影響圖中的其它物體。 局部放大也常見于很多圖形處理及瀏覽閱讀軟件中，用于放大顯示觀察對象看不清楚的局部的細(xì)節(jié)。2.圖形的局部放大2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法一、直線算法直線是用一系列靠近直線的像素點(diǎn)來逼近的。對生成直線的要求是：直線要直(即逼近程度好)；起點(diǎn)和終點(diǎn)位置要準(zhǔn)確(否則會在直線連接處出現(xiàn)間隙)；線上各點(diǎn)亮度要均勻(即要求點(diǎn)的密度要均勻，否則給人一段亮一段暗的感覺)；畫線速度要快(與直線生成算法和計算機(jī)速度均有關(guān))。2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法從圖中可見，只有當(dāng)直線是水平的(如AB)、垂直的(如AC)或與水平線成45°(如AD)時，由像素點(diǎn)拼成的圖形才是真正的直線，其他位置的直線(如AE)都呈階梯形，這種現(xiàn)象稱為階梯效應(yīng)。研究直線的生成就要減少這種階梯效應(yīng)。2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

以增量DDA算法為例。 設(shè)直線的起點(diǎn)坐標(biāo)為(xs，ys)，終點(diǎn)坐標(biāo)為(xe，ye)，則直線的方程為：

y=mx+b

2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

其中,直線的斜率為

在y軸上的截距為

給定直線的兩個端點(diǎn)坐標(biāo)后，求得m和b；然后在xs≤x≤xe范圍內(nèi)對x均勻取整數(shù)，進(jìn)行浮點(diǎn)乘法和加法運(yùn)算，求得y值后再取整數(shù)值即可得到需要的直線上的像素點(diǎn)。2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

改進(jìn)算法是:給定直線的兩個端點(diǎn)坐標(biāo)后，求得m和b；當(dāng)|m|≤1時，在xs≤x≤xe范圍內(nèi)將x取整數(shù)，進(jìn)行浮點(diǎn)乘法和加法運(yùn)算，求得y值后再取整數(shù)值；當(dāng)|m|＞1時，則y先取整數(shù)，再求得x值后再取整數(shù)值。 可以認(rèn)為直線圖形上的點(diǎn)是由有先后順序的一列像素點(diǎn)構(gòu)成的，相鄰的兩點(diǎn)應(yīng)滿足:

yi+1=yi+m(xi+1-xi)2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

其中,(xi,yi)是第i步求得的像素點(diǎn)坐標(biāo)，(xi+1,yi+1)是第i+1步求得的像素點(diǎn)坐標(biāo)。類似前面的分析，我們應(yīng)要求 并且要求其較大者就是1。也就是說，如果|m|≤1，則要求2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

如果|m|＞1，則要求

(a)|m|≤1的情況： 在xe-xs≥0時，有

xi+1=xi+1，yi+1=yi+m

在xe-xs≤0時，有

xi+1=xi-1，yi+1=yi-m2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法 (b)|m|＞1的情況： 在ye-ys≥0時，有

yi+1=yi+1，

xi+1=xi+1/m

在ye-ys≤0時，有

yi+1=yi-1，xi+1=xi-1/m

2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法下面用偽代碼給出DDA算法。ProcedureDDA-line(xs，ys，xe，ye)BEGIN /求線段在兩坐標(biāo)軸方向改變量的較大者/ IFABS(xe-xs)＞=ABS(ye-ys)THEN length=ABS(xe-xs)；

ELSE length=ABS(ye-ys)；

ENDIF2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法 /定義dx或dy中的較大值為1/ dx=(xe-xs)/length；

dy=(ye-ys)/length；

x=xs+0.5*SIGN(dx)；

y=ys+0.5*SIGN(dy)；

i=1；

WHILE(i＜length) PLOT(INTEGER(x)，INTEGER(y))；2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法 x=x+dx；

y=y+dy；

i=i+l；

ENDWHILEEND2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

其中，函數(shù)SIGN()是符號函數(shù)，其表達(dá)式為:

用DDA算法表示的直線如圖2.3所示。

2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法用DDA算法表示的直線

(a)實(shí)際要求的直線及其近似點(diǎn)

(b)離散化后用像素點(diǎn)表示的直線2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法二、圓的算法

1.直角坐標(biāo)方法

假設(shè)圓的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，半徑為R，于是可得其方程為

x2+y2=R2

解出y：2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法四分之一圓弧的離散表示

圓弧曲線;

圓弧的離散表示。2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

作為整圓部分的圓弧也可利用對稱性算出，只是這時算出一段八分圓弧后不需要全部的對稱點(diǎn)。圓弧八分對稱性關(guān)系示意圖2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法2.折線逼近法 圓可以用其內(nèi)接正多邊形來逼近，用從折線逼近一段圓弧。 假設(shè)圓弧的起始和終止角分別為ts和te，半徑為R，用折線代替圓弧容許的最大誤差為ε。 如果用n段等長折線來逼近圓弧，則每段圓弧曲線對應(yīng)的圓弧角度為δ=(te-ts)/n。 當(dāng)δ充分小時，圓弧和對應(yīng)弦的最大誤差是：2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法為了使e≤ε，把δ代入上式后得到2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法假設(shè)： 要畫一個半圓弧，其半徑R=256個像素點(diǎn)單位，于是圓弧的角度為te-ts=π。 若要求誤差不超過兩個像素點(diǎn)單位，即ε≤2，則所需要的折線段n為：2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法

即用13段折線來逼近這個半圓弧。 那么如何求折線段的端點(diǎn)位置呢?我們知道圓的參數(shù)方程為 對圓弧來說，參數(shù)t∈［ts,te］，而每一折線端點(diǎn)處的參數(shù)為

ti=ts+iδi=0，1，2，…，n

因此，各折線段的端點(diǎn)坐標(biāo)為2.3點(diǎn)陣圖形的基本算法顯然,直接利用下式求折線的端點(diǎn)的計算是很費(fèi)時的。為此，我們根據(jù)相鄰折線段的端點(diǎn)間的遞推關(guān)系來遞推地計算折線段的端點(diǎn):2.4區(qū)域填充

一個區(qū)域是一組相互連通的像素點(diǎn)集合。而像素點(diǎn)之間的連通方式可分為如下兩類：

(1)四連通。兩個像素點(diǎn)是上下或左右相連的。

(2)八連通。兩個像素點(diǎn)是上下或左右相連的，或者是對角線方向相連的。逐點(diǎn)填充掃描線填充圖案填充2.5圖形變換

幾何變換投影變換裁剪變換視口變換2.6圖形剪裁

平面上的圖形受該平面上的矩形窗口的裁剪。點(diǎn)剪裁線剪裁多邊形剪裁練習(xí)：

新建一個SDI項(xiàng)目MySDI_1，實(shí)現(xiàn)正方形的繪制。2.7圖形設(shè)備接口

任何圖形（圖像在某種程度上也可看做為圖形）的顯示輸出都離不開圖形設(shè)備接口（GraphicDeviceInterface，GDI），使用GDI繪制的圖形具有設(shè)備無關(guān)性，操作系統(tǒng)屏蔽了硬件設(shè)備的差異，用戶編程時無需考慮特殊的硬件設(shè)置，因而在屏幕窗口內(nèi)繪圖與在打印機(jī)上繪圖是相似的，具有“所見即所得”的性質(zhì)。 利用GDI開發(fā)圖形程序，可以使得程序員專注于程序的開發(fā)，而不必考慮底層的硬件問題。一、GDI接口2.7圖形設(shè)備接口 GDI并不直接完成圖形繪制工作，它提供一種獨(dú)立于設(shè)備的仲裁機(jī)制，接收應(yīng)用程序通過GDI函數(shù)發(fā)來的請求，經(jīng)過翻譯之后將這些請求傳送給相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，再由設(shè)備驅(qū)動程序驅(qū)動相應(yīng)的硬件設(shè)備，完成與具體硬件有關(guān)的輸出。2.7圖形設(shè)備接口

基于GDI繪圖，一般需要具備兩個要素：設(shè)備描述表繪圖工具 如果把程序員比做畫家，那么設(shè)備描述表就是畫布，繪圖工具就是畫家手中的畫筆、畫刷、調(diào)色板等工具。2.7圖形設(shè)備接口二、設(shè)備描述表 設(shè)備描述表就是窗口的客戶區(qū)，提供繪圖的場地和環(huán)境。 每個窗口對象都提供了一個設(shè)備環(huán)境（DeviceContext，DC），是應(yīng)用程序與外部設(shè)備之間的橋梁，如下圖。 設(shè)備環(huán)境的本質(zhì)是結(jié)構(gòu)體，包含背景色等區(qū)域窗口信息。 見下表。2.7圖形設(shè)備接口設(shè)備環(huán)境橋梁作用示意圖2.7圖形設(shè)備接口2.7圖形設(shè)備接口 Windows系統(tǒng)為每個窗口建立了一個PAINTSTRUCT結(jié)構(gòu)：TypedefstructtagPAINTSTRUCT{ HDChdc; //設(shè)備環(huán)境句柄

BOOLfErase; //一般取真值，表示擦除無效矩形的背景

RECTrcPaint; //無效矩形標(biāo)識

BOOLfRestore; //系統(tǒng)保留

BOOLfIncUpdate; //系統(tǒng)保留

BYTErgbReserved[16]； //系統(tǒng)保留}PAINTSTRUCT;2.7圖形設(shè)備接口

獲取設(shè)備環(huán)境是應(yīng)用程序輸出圖形的先決條件，常用的兩種方法是調(diào)用BeginPaint或GetDC函數(shù)。應(yīng)用程序響應(yīng)WM_PAINT消息進(jìn)行圖形刷新時，通過調(diào)用BeginPaint函數(shù)獲取設(shè)備環(huán)境。由BeginPaint函數(shù)獲取的設(shè)備環(huán)境要用EndPaint函數(shù)釋放。如果繪圖工作并不是由WM_PAINT消息驅(qū)動的，則調(diào)用GetDC函數(shù)獲取設(shè)備環(huán)境。而由GetDC函數(shù)獲取的設(shè)備環(huán)境必須用ReleaseDC函數(shù)釋放。2.7圖形設(shè)備接口三、繪圖工具 繪圖工具有時也稱為繪圖對象，使用它們可以在Windows設(shè)備環(huán)境中繪制具有各種效果的圖形。 任何一個畫家，不論他的技藝有多么高超，若沒有繪圖工具，都無法在畫布上畫圖。 當(dāng)設(shè)備環(huán)境所提供的默認(rèn)繪圖工具不能滿足需求時，就需要修改繪圖工具，達(dá)到繪制豐富多彩圖形的目的。

Windows的繪圖工具包括畫筆、畫刷、字體、位圖、調(diào)色板和區(qū)域。在MFC中這些繪圖工具被封裝到相應(yīng)的類中。2.8映像模式一、邏輯坐標(biāo)與設(shè)備坐標(biāo) 在GDI繪制函數(shù)中，使用的是一種邏輯坐標(biāo)；當(dāng)將結(jié)果輸出到某個物理設(shè)備上時，需要將邏輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成設(shè)備坐標(biāo)。（1）邏輯坐標(biāo)。邏輯坐標(biāo)與設(shè)備無關(guān)，是內(nèi)存中虛擬的坐標(biāo)，一個像素為一個邏輯單位。邏輯坐標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“所見即所得”的基礎(chǔ)，設(shè)計人員只要使用合適的映射模式，并不需要考慮面向何種設(shè)備。（2）設(shè)備坐標(biāo)。圖形輸出時要將邏輯坐標(biāo)映射為設(shè)備坐標(biāo)。在所有的設(shè)備坐標(biāo)系統(tǒng)中，單位以像素點(diǎn)為準(zhǔn)，水平值從左到右增大（正方向向右），垂直值從上到下增大（正方向向下）。2.8映像模式坐標(biāo)名稱包含區(qū)域坐標(biāo)原點(diǎn)工作區(qū)坐標(biāo)應(yīng)用程序的客戶區(qū)域客戶區(qū)域左上角窗口坐標(biāo)一個程序的整個窗口，包括標(biāo)題條、菜單、滾動條和窗口框等窗口左上角屏幕坐標(biāo)包括整個屏幕屏幕左上角3種設(shè)備坐標(biāo)2.8映像模式

當(dāng)在Windows窗口中繪圖時，繪圖的坐標(biāo)原點(diǎn)在屏幕的左上角，任何物體在屏幕上定位都要參考這個坐標(biāo)原點(diǎn)。在笛卡兒坐標(biāo)系統(tǒng)中這個點(diǎn)被定義為坐標(biāo)原點(diǎn)（0,0），水平坐標(biāo)軸的正方向是從該點(diǎn)出發(fā)向右延伸的，垂直坐標(biāo)軸的正方向是從該點(diǎn)出發(fā)向下延伸的。2.8映像模式2.8映像模式

有時為了程序設(shè)計的方便，習(xí)慣上將邏輯坐標(biāo)所在的坐標(biāo)系稱為窗口，對應(yīng)程序員在邏輯坐標(biāo)系上設(shè)定的區(qū)域，是一個虛擬區(qū)域，它可以被激活、失效、在屏幕上移動和改變大小等。對應(yīng)地，將設(shè)備坐標(biāo)所在的坐標(biāo)系稱為視口，對應(yīng)程序員在實(shí)際輸出設(shè)備上設(shè)定的區(qū)域。窗口依賴于邏輯坐標(biāo)，可以是像素點(diǎn)、毫米或其他尺度。

這一點(diǎn)需牢記，這對于理解下面的有關(guān)內(nèi)容至關(guān)重要。2.8映像模式二、坐標(biāo)映射 映像模式定義了Windows如何將GDI函數(shù)中指定的邏輯坐標(biāo)映射為設(shè)備坐標(biāo)，如何將邏輯單位轉(zhuǎn)化為設(shè)備的度量單位以及設(shè)備的x方向和y方向，用戶可在一個統(tǒng)一的邏輯坐標(biāo)系中操作而不必考慮輸出設(shè)備的坐標(biāo)系情況。 常用的映像模式，見下表。2.8映像模式映像模式一個邏輯單位映射為坐標(biāo)系設(shè)定備注MM_ANISOTROPIC系統(tǒng)確定Optional按照窗口和視口的坐標(biāo)比例進(jìn)行映射，即各向同性MM_HIENGLISH0.001inchY上，X右MM_HIMETRIC0.01mmY上，X右MM_ISOTROPIC系統(tǒng)確定Optional，但x軸和y軸的單位此例為1:1將窗口中的對稱圖形映射到視口時仍為對稱圖形MM_LOENGLISH0.01inchY上，X右MM_LOMETRIC0.1mmY上，X右MM_TEXT一個像素Y下，X右默認(rèn)的映像模式MM_TWIPS1/1440inchY上，X右2.8映像模式

應(yīng)用程序可獲取設(shè)備環(huán)境的當(dāng)前映像模式，并根據(jù)需要設(shè)置映像模式。設(shè)置映像模式 設(shè)置設(shè)備環(huán)境的映像模式可使用SetMapMode函數(shù)：intSetMapMode(HDChdc,intfnMapMode);

其中，參數(shù)hdc用來標(biāo)識設(shè)備環(huán)境；參數(shù)fnMapMode為映像模式的整型標(biāo)識符。2.8映像模式獲取映像模式 如果想要獲取當(dāng)前設(shè)備環(huán)境的映像模式，可用GetMapMode函數(shù)，其函數(shù)原型如下：intGetMapMode(HDChdc);

若調(diào)用成功，則返回一個映像模式值； 否則返回0。2.8映像模式三、設(shè)置窗口區(qū)域

可用SetWindowExtEx函數(shù)，原型如下：BOOLSetWindowExtEx(HDChdc, //設(shè)備環(huán)境句柄

intnXExtent, //以邏輯單位表示的新窗口區(qū)域的XintnYExtent, //以邏輯單位表示的新窗口區(qū)域的YLPSIZElpSize //保存舊窗口區(qū)域尺寸的SIZE結(jié)構(gòu)地址);2.8映像模式四、設(shè)置視口區(qū)域 若要設(shè)置視口區(qū)域，則使用SetViewportExtEx函數(shù)，其函數(shù)原型如下：BOOLSetViewportExtEx(HDChdc, //設(shè)備環(huán)境句柄

intnXExtent, //以物理設(shè)備單位表示的新視口區(qū)域的XintnYExtent, //以物理設(shè)備單位表示的新視口區(qū)域的YLPSIZElpSize //保存舊視口區(qū)域尺寸的SIZE結(jié)構(gòu)地址);2.9三基色與調(diào)色板

人眼視網(wǎng)膜上的錐狀細(xì)胞有3種類型：紅敏細(xì)胞、綠敏細(xì)胞和藍(lán)敏細(xì)胞。國際照明委員會規(guī)定了R、G、B這3種光為基色：R為紅光，波長為700.0nm，基色單位當(dāng)量為1；G為綠光，波長為546.1nm，基色單位當(dāng)量為4.5907；B為藍(lán)光，波長為435.8nm，基色單位當(dāng)量為0.0601。 當(dāng)量是指用指定三基色配出標(biāo)準(zhǔn)白光時，RGB三基色的光的比例，這里為1∶4.5907∶0.0601。 三色系數(shù)的比例決定所配彩色光的顏色，它們的數(shù)值決定所配彩色光的亮度。RGB也稱為顏色F的三基色分量或三基色坐標(biāo)。2.9三基色與調(diào)色板要素組成顏色RGB紅25500藍(lán)02550綠00255黃2552550紫2550255青0255255白255255255黑000灰1281281282.9三基色與調(diào)色板

根據(jù)常識，彩色圖像要比黑白圖像大得多。顯然，由于數(shù)據(jù)量大增，顯示真彩色會使系統(tǒng)的整體性能迅速下降。 為了解決這個問題，使用調(diào)色板來限制顏色的數(shù)目。 調(diào)色板實(shí)際上是一個有256個表項(xiàng)的RGB顏色表，顏色表的每項(xiàng)是一個24位的RGB顏色值。使用調(diào)色板時，在視頻內(nèi)存中存儲的不是24位顏色值，而是調(diào)色板的4位或8位的索引。這樣一來，顯示器可同時顯示的顏色被限制在256色以內(nèi)，對系統(tǒng)資源的耗費(fèi)大大降低了。2.9三基色與調(diào)色板調(diào)色板工作原理2.9三基色與調(diào)色板

每個設(shè)備環(huán)境都擁有一個邏輯調(diào)色板，默認(rèn)邏輯調(diào)色板只有20種保留顏色，因此需要創(chuàng)建新的邏輯調(diào)色板，并選入到設(shè)備環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)到系統(tǒng)調(diào)色板中，此時Windows將會建立一個調(diào)色板映射表，GDI函數(shù)繪圖時會查詢該映射表，把像素值從邏輯調(diào)色板的索引轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)調(diào)色板的索引。2.9三基色與調(diào)色板調(diào)用函數(shù)功能函數(shù)返回值HPALETTECreatePalette(CONSTLOGPALETTE*lplgpl)創(chuàng)建邏輯調(diào)色板邏輯調(diào)色板句柄HPALETTESelectPalette(HDChdc,HPALETTEhpal,BOOLbForceBackground);把邏輯調(diào)色板選入到要使用它的設(shè)備環(huán)境中。之前的邏輯調(diào)色板UINTRealizePalette(HDChdc);把邏輯調(diào)色板實(shí)現(xiàn)到系統(tǒng)調(diào)色板中被實(shí)現(xiàn)的數(shù)目2.9三基色與調(diào)色板

在調(diào)用GDI函數(shù)繪圖時，Windows用COLORREF數(shù)據(jù)類型來表示顏色，并提供了3個宏來構(gòu)建3種不同的COLORREF數(shù)據(jù)：COLORREFRGB(BYTEbRed,BYTEbGreen,BYTEbBlue); //RGB引用COLORREFPALETTEINDEX(WORDwPaletteIndex); //調(diào)色板索引引用COLORREFPALETTERGB(BYTEbRed,BYTEbGreen,BYTEbBlue); //調(diào)色板RGB引用2.10MFC對GDI的封裝

為便于用戶在Windows下編寫基于GDI的應(yīng)用程序，MFC對設(shè)備描述表和繪圖工具這兩個要素進(jìn)行了全面封裝。一、CDC類

CDC類定義了設(shè)備描述表對象，提供在顯示器、打印機(jī)或Windows客戶區(qū)繪圖的方法。

CDC封裝了使用設(shè)備環(huán)境的GDI函數(shù)，所有的繪圖操作都直接或間接運(yùn)用了CDC的成員函數(shù)。2.10MFC對GDI的封裝派生類涵義CPaintDC僅在WM_PAINT消息需要響應(yīng)時才起作用，通常在OnPaint響應(yīng)函數(shù)中使用CClientDCCClientDC類只能在客戶區(qū)繪圖CWindowDCCWindowDC允許在顯示器的任意位置繪圖，坐標(biāo)原點(diǎn)在整個窗口的左上角CMetaFileDC創(chuàng)建一個元文件，可看做是一個屏幕設(shè)備，但其實(shí)它是一個磁盤文件從CDC類派生出4個子類2.10MFC對GDI的封裝 CDC類提供了兩個數(shù)據(jù)成員m_hDC和m_hAttribDC。成員名稱涵義m_hDCCDC對象使用的輸出設(shè)備環(huán)境m_hAttribDCCDC對象使用的屬性設(shè)備環(huán)境2.10MFC對GDI的封裝

在由AppWizard創(chuàng)建的MFC應(yīng)用程序中，View類的OnDraw成員函數(shù)是一個處理圖形的關(guān)鍵虛函數(shù)，它帶有一個指向設(shè)備環(huán)境對象的指針pDC，MFC的繪圖大多都是通過pDC這個指針來加以訪問的。二、CGdiObject類

Windows的繪圖工具包括畫筆、畫刷、字體和調(diào)色板等。

MFC將這些繪圖工具封裝到相應(yīng)的CGdiObject類中，并由之派生出6個子類。2.10MFC對GDI的封裝派生類簡介CFont封裝有GDI字體，建立和控制“字體”對象，可選擇設(shè)備描述表的當(dāng)前字體CPen封裝有GDI畫筆，建立和控制“畫筆”對象，可選擇設(shè)備描述表的當(dāng)前畫筆CBrush封裝有GDI畫刷，建立和控制“刷子”對象，可選擇設(shè)備描述表的當(dāng)前畫刷CBitmap封裝有GDI位圖，建立和控制“位圖”對象，提供了一個操作位