第二章 本研究内容的总体方案设计与技术选择论证

2.1 本研究内容的总体方案设计

本系统为了实现一个人机交互的数字化剪纸平台，将整个制作流程进行阶段划分，其中把关键的部分模块化。主要分为：纸型管理模块，图形设计模块，成果展示模块、其它辅助模块等几个模块。
纸型管理模块：是整个系统的核心模块之一，在本模块中不仅完成对纸张的大小、颜色、形状进行设置，还要设置对折剪纸前纸张的对折方式。其中，对折算法的设计是关键，本研究在建立对折模型时，总结纸张折叠后剪裁图形成像规律及确定折叠重合位置关键点。具体程序实现方法采用图像的镜像变换。
图形设计模块：本模块以绘图工具栏的形式来展现，通过基本图元按钮绘制剪纸图形元素。即：绘制直线、拆线、矩形、圆弧线、椭圆（圆）、扇形、多边形。并实现将选取的图形元素进行平移、旋转、镜像等简单编辑。
成果展示模块：显示纸张经过设计剪裁后展开的效果。通过人机交互的剪纸设计，能够使设计者在交互中体验到乐趣及成就感，让人们感受在数字技术时代下的新的剪纸艺术设计形式。
其它辅助模块：本模块包含基本的输入/输出及图形文件的存储与打印。

2.2 本研究内容的技术选择论证

1. 1、本系统使用Visual C++ 6.0为开发工具进行设计实现。

Visual C++功能强大、操作界面友好，能放便快捷地实现各种功能。Visual C++是Windows环境下最主要的C++开发环境，它支持面向对象编程，并提供可视化编辑环境。
使用Visual C++中的向导功能，是帮助、引导用户工作的一个非常便捷的工具。在Visual C++中，用MFC AppWizard来创建一个Windows程序的基本框架结构，创建完应用程序框架后，可以使用类向导创建新的类、定义消息函数、覆盖虚函数、为控件添加变量等。Visual C++的Custom AppWizard允许用户自定义和修改用户创建工程的参数。
2、剪纸的图形绘制采用矢量图格式。
计算机中显示的图形一般可以分为两大类——矢量图和位图。矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的。例如一幅花的矢量图形实际上是由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定花显示出的颜色。由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小。矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转等不会失真。Adobe公司的Freehand、Illustrator、Corel公司的CorelDRAW是众多矢量图形设计软件中的佼佼者。大名鼎鼎的Flash MX制作的动画也是矢量图形动画。
矢量图像，也称为面向对象的图像或绘图图像，在数学上定义为一系列由线连接的点。矢量文件中的图形元素称为对象。每个对象都是一个自成一体的实体，它具有颜色、形状、轮廓、大小和屏幕位置等属性。既然每个对象都是一个自成一体的实体，就可以在维持它原有清晰度和弯曲度的同时，多次移动和改变它的属性，而不会影响图例中的其它对象。这些特征使基于矢量的程序特别适用于图例和三维建模，因为它们通常要求能创建和操作单个对象。基于矢量的绘图同分辨率无关。这意味着它们可以按最高分辨率显示到输出设备上。
矢量图与位图最大的区别是，它不受分辨率的影响。因此在印刷时，可以任意放大或缩小图形而不会影响出图的清晰度。

第三章 本研究内容的需求分析

3.1 基于对折形式的剪纸艺术表现系统的功能分析

（一）背景
开发一个图形处理系统，能够绘制简单的图形并进行剪纸艺术表现。
（二）功能需求

1. 纸型的设制。

即：纸张的形状：矩形
大小：可以设置具体数据，如：矩形的长宽。
颜色：可任设颜色

1. 纸张的折叠。

对折：以纸张固定的底或左边线折叠。
不规则折叠：以任意轴线折叠—角度画的直线为折叠线
要求：用对话框设置折叠的方式（向X或Y轴折叠的次数）
窗口内显示折叠之后纸张的图形（形状）

1. 绘制图形。

即：绘制直线、矩形、圆弧线、椭圆（圆）、多边形、拆线。
要求：在折叠后的纸张上绘制所需要的图形。

1. 能将选取的图形进行平移、旋转、镜像等简单编辑。
2. 将无用的图形区域在纸张中去除——指将剪纸设计过程中无用的部分剪掉。
3. 显示纸张经过设计剪裁后的效果——即：展开后的效果。

3.2 系统总体框架结构分析

在应用程序越来越庞大的今天，在应用程序设计中保持良好的程序设计风格，建立良好的应用程序架构尤为重要。只有有了良好的程序架构，程序才能有良好的扩展性、可读性、可修改性、可维护性等。
本系统采用MFC支持的文档视图结构中的单文档界面SDI结构。文档管理存储数据和管理数据的打印，并协调多个数据视图，视图显示数据并管理用户与数据之间的交互，包括选择和编辑。MFC文档对象将数据读入或写入永久存储区。该文档还可能提供到数据所驻留的任何位置（如在数据库中）的接口。一个单独的视图对象可管理数据显示，包括从在窗口中呈现数据到用户选择和编辑数据。该视图从文档获取显示数据，并将任何数据更改传递回文档。
为了实现矢量图元的模型化处理，本系统合理组织了类层次图，把功能合理安排到图元类，图元工具类里，实现了图元的可操作性。图元类负责图元自己的处理，图元工具类负责图元和视图和文档之间的交互。
图元类层次图如下：

CDrawObj是基类，里面封装了基本的属性和方法，基本的属性如位置，基本的方法如绘制Draw。
CDrawBlock代表实体块。
CDrawEllipse代表了点、圆、圆弧和椭圆。
CDrawGroup代表了组合图元。
CDrawPoly代表了线、矩形、三角形、多边形、开口折线和闭口折线。
CDrawText代表了文本。
CGifObj代表了像素图形。

图元工具类的类层次图如下：

CDrawTool是基类。
CBlockTool是实体块处理工具。
CCopyTool是拷贝处理工具。
CEllipseTool是和CDrawEllipse对应的处理工具。
CImageTool是图形处理工具。
CPolyTool是和CDrawPoly对应的处理工具。
CTextTool是文本处理工具。