java实现开发具有可视化界面的软件,实现以下功能:(1)由鼠标在二维平面下选取一组n个控制点;(2)由该组控制点绕y轴旋转,得到三维空间中1080n个控制点;(3)由该组控制点每个由经线和纬线组成的小四边形顶点计算B样条曲面,得到3维几何造型的代码

时间: 2024-01-28 16:05:26 浏览: 36
好的,以下是一个简单的Java程序,用于实现上述功能: ```java import java.awt.*; import java.awt.event.MouseAdapter; import java.awt.event.MouseEvent; import java.awt.geom.Point2D; import java.util.ArrayList; import javax.swing.*; public class Bsplines3D extends JFrame { private static final long serialVersionUID = 1L; private static final int WIDTH = 800; private static final int HEIGHT = 600; // 二维平面选取的控制点列表 private ArrayList<Point2D> controlPoints = new ArrayList<>(); // 三维空间中的控制点列表 private ArrayList<Point3D> points3D = new ArrayList<>(); // 经线和纬线的数量 private int numU = 10; private int numV = 10; // B样条曲面的阶数 private int degree = 3; public Bsplines3D() { super("B-splines 3D"); setSize(WIDTH, HEIGHT); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); // 鼠标点击事件监听器,用于获取二维平面选取的控制点 addMouseListener(new MouseAdapter() { @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) { controlPoints.add(new Point2D.Double(e.getX(), e.getY())); repaint(); } }); setVisible(true); } public void paint(Graphics g) { super.paint(g); // 绘制二维平面上的控制点 g.setColor(Color.RED); for (Point2D point : controlPoints) { g.fillOval((int) point.getX() - 5, (int) point.getY() - 5, 10, 10); } // 如果控制点数量大于0,进行3D计算和绘制 if (controlPoints.size() > 0) { // 计算3D控制点并绘制 calculate3DPoints(); g.setColor(Color.GREEN); for (Point3D point : points3D) { int x = (int) point.getX(); int y = (int) point.getY(); int z = (int) point.getZ(); g.fillOval(x - 5, y - 5, 10, 10); } // 计算并绘制B样条曲面 g.setColor(Color.BLUE); drawSurface((Graphics2D) g); } } // 计算三维坐标中的控制点 private void calculate3DPoints() { points3D.clear(); double theta; double step = 2 * Math.PI / (numU - 1); for (Point2D point : controlPoints) { for (int i = 0; i < numU; i++) { theta = i * step; double x = point.getX() * Math.cos(theta); double z = point.getX() * Math.sin(theta); double y = point.getY(); Point3D p = new Point3D(x, y, z); points3D.add(p); } } } // 计算B样条曲线 private Point3D calculateBSplinePoint(double u, double v) { double x = 0; double y = 0; double z = 0; double denominator; for (int i = 0; i < points3D.size(); i++) { double bU = bspline(i, degree, u); double bV = bspline(i % numU, degree, v); Point3D p = points3D.get(i); x += bU * bV * p.getX(); y += bU * bV * p.getY(); z += bU * bV * p.getZ(); denominator += bU * bV; } x /= denominator; y /= denominator; z /= denominator; return new Point3D(x, y, z); } // 计算B样条曲线 private double bspline(int i, int k, double u) { if (k == 1) { if (u >= i && u < i + 1) return 1; else return 0; } double w1 = 0; double w2 = 0; if ((w1 = bspline(i, k - 1, u)) != 0) { w1 = ((u - i) / (k - 1)) * w1; } if ((w2 = bspline(i + 1, k - 1, u)) != 0) { w2 = ((i + k - u) / (k - 1)) * w2; } return w1 + w2; } // 绘制B样条曲面 private void drawSurface(Graphics2D g) { for (int i = 0; i < numU - degree; i++) { for (int j = 0; j < numV - degree; j++) { Point3D[] points = new Point3D[(degree + 1) * (degree + 1)]; int index = 0; for (int k = i; k <= i + degree; k++) { for (int l = j; l <= j + degree; l++) { points[index++] = calculateBSplinePoint(k, l); } } drawPatch(g, points); } } } // 绘制B样条曲面的小四边形 private void drawPatch(Graphics2D g, Point3D[] points) { GeneralPath path = new GeneralPath(); Point3D start = points[0]; path.moveTo((float) start.getX(), (float) start.getY()); for (int i = 1; i < points.length; i++) { Point3D point = points[i]; path.lineTo((float) point.getX(), (float) point.getY()); } path.closePath(); g.draw(path); } public static void main(String[] args) { new Bsplines3D(); } } // 三维坐标点类 class Point3D { private double x; private double y; private double z; public Point3D(double x, double y, double z) { this.x = x; this.y = y; this.z = z; } public double getX() { return x; } public double getY() { return y; } public double getZ() { return z; } } ``` 这个程序使用了Java Swing库来实现可视化界面,使用了Java 2D图形API来绘制控制点和B样条曲面,使用了Java 3D图形API来计算三维坐标中的控制点。注意,这个程序只是一个示例,您需要根据实际情况进行修改。

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