基于WPF的交互式绘图系统的开发

2.2.3 曲线曲面造型功能
　曲线曲面造型[4]是计算机辅助几何设计(CAGD)的核心，也是计算机图形学的一项重要内容。三次B样条曲线是曲线学中一个重要部分，它不但保留了Bezier曲线的优点，而且克服了其不具备局部性质的缺点，能更好地表示与设计自由型曲线曲面，通过几个控制点的移动能形成不同的曲线。系统提供了绘制B样条曲线与闭合B样条曲线的功能。绘制图形如图5所示。

动态生成B样条曲线的实现步骤如下：
　 (1)设定一个点集合ListPoint> mousepts保存鼠标左键所按下的序列点;
　 (2)在鼠标移动过程中把鼠标的当前位置作为B样条曲线的临时终点，加入点集合mousepts;
　 (3)由点集合mousepts中的这些序列点反求B样条曲线的控制顶点[5];
　 (4)利用求出的B样条曲线的控制顶点得到B样条曲线上的序列离散点;
(5)将序列离散点依次加入多段线Polyline的Points集合，从而生成B样条曲线。
3 图形数据文件的存储与读取
系统图形数据文件的输出包含JPG和DXF两种格式。由于AutoCAD在全世界应用非常广泛，它的数据文件格式DXF已经成为事实上的一种标准，因此系统提供了自定义的图形数据文件格式与DXF格式相互转换的功能。DXF 文件本质上由代码及关联值对组成。代码（通常称为组码）表明其后的值的类型。使用这些组码和值对，可以将 DXF 文件组织到由记录组成的区域中，这些记录由组码和数据项目组成。在 DXF 文件中，每个组码和值都各占一行。DXF文件完整的结构[6]如图6所示。

程序中设计了两个基类ReadDXF和WriteDXF来分别读取和写入DXF文件。ReadDXF读取 DXF 文件，并且从给定段的给定对象中提取特定代码和值。与读取 DXF 文件相比，写入DXF文件更困难一些，因为必须保持图形的一致性，这样 AutoCAD 才能找到可接受的文件。AutoCAD 允许省略 DXF 文件中的很多项目，仍然能够获得可用的图形，但文件结尾处必须存在 EOF 项目。为了简便，WriteDXF省略了整个HEADER段、TABLES 段和BLOCKS 段，只包含 ENTITIES 段。
随着计算机系统、图形输入、图形输出设备的发展，计算机图形软件系统也有了很大的发展[7]。本文详细介绍了基于WPF的交互式绘图系统的功能与设计，并探讨了系统实现过程中的若干关键技术。该系统实现了其他图形软件具有的基本操作，并提供了自定义的图形数据文件格式与DXF格式相互转换的功能，操作方便，灵活，具有可扩展性，经过改进还可以成为适用于其它行业的通用的图形工具软件。
参考文献
[1] MACDONALD M. Pro WPF in C# 2008:Windows Presentation Foundation with .NET 3.5[M]. New York: Apress，2008.
[2] NATHAN A. WPF揭秘[M]. 瞿杰,译. 北京：人民邮电出版社，2008:109-111.
[3] PETZOLD C. Windows Presentation Foundation程序设计指南[M].蔡学镛，译. 北京:电子工业出版社, 2008:844-845.
[4] 朱永强，鲁聪达. 自由曲线曲面造型技术的综述[J].中国制造业信息化，2003，32(5):110-113.
[5] 孙家广，杨长贵.计算机图形学[M]. 北京:清华大学出版社, 1995.
[6] 谭超，张群会.基于AutoCAD 的DXF格式文件读写方法研究[J]．计算机与网络，2009,35(21):46-49.
[7] 曾庆云. 计算机绘图技术的发展趋势[J]. 机械研究与应用，1996(4):37-38.