王瑾琦畢業設計說明書 正文

2021-07-31 20:17:21 字數 4676 閱讀 3595

隨著資訊科技的不斷進步,數字影象處理技術得到迅速的發展,應用領域逐漸擴大。近年來,各個應用領域對數字影象處理提出了越來越高的要求,促使這門學科的研究向更高的方向發展,由靜態影象處理發展到對序列影象、動態連續影象的研究[1]。動態影象與靜態影象相比,不僅是空間位置的函式,而且是隨時間變化的,包含有運動的資訊[2]。

microsoft windows的c++程式具有很大的靈活性,因為它在任何時候都可以呼叫任何win32函式,而且它還擁有乙個完全整合的debug工具可以從各個角度來檢查程式執行中的微小細節。opengl實質是乙個圖形硬體的軟體介面,包括了120個圖形函式,可以利用這些函式實現幾何建模、圖形變換、渲染、光照和材質、反走樣、混合、霧化、點陣圖和影象、紋理對映、互動操作以及動畫製作等功能[3]。

此課題就是利用vc和opengl來進行「振動資料反演影象設計」,也就是完成物體的連續振**像。

隨著科學研究的不斷深入,**系統作為設計和研究中安全可靠、靈活方便的工具,越來越受到重視。而振動物體的三維圖形**,就是要建立乙個精確且逼真的振動物體的模型、振動情形以及工作環境。

**是利用數學模型在計算機上對系統進行實驗研究的過程。視覺化**則是數學模擬和科學計算視覺化技術相結合的產物,它一般包括兩方面內容:一是將傳統數字**計算的結果轉換為圖形和影象形式;二是**互動介面視覺化,即具有可視互動和動畫展示能力,要求能夠實時跟蹤顯示**計算結果。

**利用計算機視覺化和物件導向的手段,模擬振動物體的動態特性,從而解決在器件設計、製造和執行過程中的問題,避免了直接操作實體可能造成的事故和不必要的損失[4]。基於vc++6.0的opengl上的振動資料影象**系統可以提供乙個真實的實驗平台,在不接觸實際器件及其工作環境的情況下,通過圖形技術,提供乙個虛擬環境。

從而在科研人員真正實驗之前,增加其操作的熟練程度,提高安全係數。

在此課題中,要完成振動資料反演影象設計,具體的任務有:

1.利用vc及opengl繪製某物體影象;

2.根據振動資料形成連續的振**像。

3.繪製受力情況曲線;

4.實現連續振**像的常用操作功能,包括前進、後退等。

此說明書詳細的說明了設計的過程及各主要函式的功能和工作流程。在第二章中,介紹了vc++6.0、opengl的發展背景、結構及其優點,並對振動的定義和與此設計有關的概念(如位移、速度、加速度等)進行了詳細的說明。

在第三章中,詳細地對物體振**像和受力曲線這兩部分程式的設計過程進行了介紹,對其中主要函式的工作流程進行了說明,並附上了程式的顯示結果。第四章對此設計做了結論,列出了設計中遇到的具體問題並給出了正確的解決方案。在說明書的附錄中附上了此設計中兩部分的程式。

visual c++是乙個功能強大的視覺化軟體開發工具。自2023年microsoft公司推出visual c++1.0後,隨著其新版本的不斷問世,visual c++已成為專業程式設計師進行軟體開發的首選工具。

雖然微軟公司推出了visual c++.net(visual c++7.0),但它的應用的很大的侷限性,只適用於windows 2000,windows xp和windows nt4.

0。所以實際中,更多的是以visual c++6.0為平台[5]。

visual c++6.0是微軟的visual c/c++編譯器的最實用的乙個版本,它已遠非只是乙個編譯器了,而且是乙個基於windows作業系統的視覺化整合開發環境(integrated development environment,ide)。它包括了綜合的微軟基本類庫(mfc library),mfc(microsoft foundation class,微軟基本類)是乙個建立在windowsapi之上的c++類庫(c++class library),這使得開發windows應用程式變得簡單而高效;它提供有複雜的資源編輯器,可以編輯對話方塊、選單、工具欄、影象和其它許多windows應用程式的組成元素;它還有乙個非常好的整合開發環境—developer studio,用它可以在編寫c++程式時對程式的結構進行視覺化的管理。

visual c++它大概可以分成三個主要的部分:

1.developer studio,這是乙個整合開發環境,我們日常工作的99%都是在它上面完成的,再加上它的標題赫然寫著「microsoft visual c++」,所以很多人理所當然的認為,那就是visual c++了。其實不然,雖然developer studio提供了乙個很好的編輯器和很多wizard,但實際上它沒有任何編譯和鏈結程式的功能,真正完成這些工作的幕後英雄後面會介紹。我們也知道,developer studio並不是專門用於vc的,它也同樣用於vb、vj、vid等visual studio家族的其他同胞兄弟。

所以不要把developer studio當成visual c++, 它充其量只是visual c++的乙個殼子而已。

2.mfc。從理論上來講,mfc也不是專用於visual c++、borland c++、c++builder和symantec c++同樣可以處理mfc。同時,用visual c++編寫**也並不意味著一定要用mfc,只要願意,用visual c++來編寫sdk程式,或者使用stl、atl,一樣沒有限制。

不過,visual c++本來就是為mfc打造的,visual c++中的許多特徵和語言擴充套件也是為mfc而設計的,所以用visual c++而不用mfc就等於拋棄了visual c++中很大的一部分功能。但是,visual c++也不等於mfc。

3.platform sdk。這才是visual c++和整個visual studio的精華和靈魂,雖然我們很少能直接接觸到它。大致說來,platform sdk是以microsoft c/c++編譯器為核心(不是visual c++),配合masm,輔以其他一些工具和文件資料。

上面說到developer studio沒有編譯程式的功能,那麼這項工作是由誰來完成的呢?是cl,是nmake,和其他許許多多命令列程式,這些我們看不到的程式才是構成visual studio的基石[6]。

microsoft windows的c++程式具有更大的靈活性,因為它在任何時候都可以呼叫任何win32函式。此外,乙個完全整合的debug工具可以讓你從各個角度來檢查程式執行中的微小細節。這些只是visual c++6.

0的一部分優點。因此,利用vc++6.0可以很容易開發出有特點的應用軟體。

microsoft公司自windowsnt和windows95開始提供對opengl的支援,visual c++的基礎類庫mfc提供了視窗程式的介面和基本輸入輸出,是開發windows應用軟體的有力手段。opengl與mfc相結合,可以建立windows下的opengl繪製環境,應用mfc進行軟體介面(選單、對話方塊)的設計和程式設計以及人機互動,應用opengl命令進行三維圖形的繪製[7]。

幾乎所有世界級的軟體,從業界領先的web瀏覽器到面向任務的企業應用,都是使用microsoft visual c++ 開發系統來開發的。要用c++來開發windows和web上的高效能應用程式,visual c++是效率最高的首選工具。visual c++ 6.

0在不犧牲靈活性、效能和控制力度的同時,給c++帶來了更高水平的生產效率。除了有intellisense technology(智慧型感應技術)和edit and continue(即編即調)等顯著縮短開發時間的新特性外,visual c++ 6.0還為web開發和企業開發提供更好的支援。

microsoft visual c++ 6.0專業版的健壯的構件開發、強大的資料庫工具和完備的internet支援將能使您建立出策略性的商務解決方案[8]。

visual c++ 6.0採用一種非常巧妙的方法將原本非常複雜的windows程式設計步驟封裝起來,使程式設計人員可以輕鬆容易地編寫windows應用程式。visual c++ 6.

0是microsoft visual studio 6.0的乙個子集,對低版開發程式相容,具有如下的特點:

1.visual c++ 6.0提供了用於開發windows環境下的應用程式和簡捷、快速的開發環境。利用visual c++ 6.0開發windows應用程式會有更高的效率。

2.visual c++ 6.0提供了mfc類,開發者只需要做少量的工作就可以得到功能齊全的windows應用程式。與使用c和windows sdk開發windows應用程式相比,使用visual c++ 6.

0建立乙個完美的windows應用程式所花費的時間要少得多。

3.visual c++ 6.0還提供了乙個高度整合的工具集,使得在開發應用程式的全過程中都保證了較高的效率。整合化便於程式開發,開發者可以同時在編輯、建立、除錯等不同任務之間快速切換,甚至可以同時進行。

4.除錯方便。在程式除錯時,如果遇到編譯錯誤,會在輸出視窗顯示出錯誤型別、行號及錯誤提示等資訊。在輸出視窗中雙擊錯誤提示時,游標會自動指向出現錯誤的**行,可方便快速的找出錯誤。

visual c++ 6.0還支援斷點除錯,同時也可以在除錯視窗觀察有關變數的值,以方便查詢出有關的邏輯錯誤。

opengl(open graphics library,開放圖形庫)是sgi公司開發的一套高效能的圖形處理系統,是圖形硬體的軟體介面,gl即代表圖形庫(graphics library)。通過opengl程式設計師可以建立互動式應用程式,實現具有逼真效果的三維圖形影象,從而在要求高度模擬真實世界的諸多領域中都可以大顯身手。現在opengl已被認為是高效能圖形和互動式視景處理的標準[9]。

作為三維圖形api的標準,opengl已經被廣泛地應用於圖形與動畫繪製、虛擬實境技術和計算機視覺化等領域。雖然directx在家用市場全面領先,但是direct3d現在還不能支援高階的圖形裝置和專業應用,所以到目前為止,open gl仍然是唯一能夠取代微軟對3d圖形技術的完全控制的api,它仍然具有一定的生命力,很多重要的開發人員目前仍然在使用open gl,硬體開發商也正在設法加強對它的支援,在專業高階繪圖領域,opengl是不能被取代的主角[10]。

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