简单交互式图形系统的设计与实现

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1、第9章简单交互式图形系统的设计与实现9.1系统简介9.2系统设计与实现习题9.1系统简介9.1.1系统用户界面系统运行界面如图9.1所示。本系统以Windows画板为设计原型,在功能上,给用户提供了画线、框、圆、多边形、三维立体、曲线、填充以及动画、分形算法程序实现演示等基本操作,填充方式根据图形学的概念提供了两种方式,即多边形填充和种子填充。图9.1系统运行界面9.1.2系统结构本系统采用树状的层次结构进行组织(如图9.2所示),主要包括文档管理、窗口管理、图形编辑管理三大功能模块。其中文档管理主要完成文档的新建、保存、输出打印等功能；窗口管理

2、定义系统界面风格,提供对画面编辑区域及工具条、系统状态面板、菜单面板等的显现与隐藏的管理；图形编辑管理模块主要用于完成直线、曲线、封闭区域等的绘制、填充、几何变换和三维图形的生成、投影、消隐及显现。图9.2系统组成结构9.2系统设计与实现9.2.1图形编程的基础知识VC++是一种面向对象程序设计语言,基于面向对象程序设计语言的程序设计方法都支持三种基本的活动:识别对象(Object)和类(Class),描述对象和类之间的关系,以及通过描述每个类的功能定义对象的行为。1.设备环境类CDC类封装了WindowsAPI中用来画图的函数,同时该类负责维护

3、设备环境。CClientDC类用来创建和破坏一个设备环境,它在堆栈中建立。CWindowDC类维护窗口的非客户区,和CClientDC类一样。CPaintDC类在构造函数中调用CWnd∷BeginPaint()获得设备环境,以便在有效的客户区进行绘图。CMetaFileDC类创建一个元文件,可以把它看做是一个屏幕设备,但其实它是一个磁盘文件。产生的文件可以存放在磁盘中,以后还可以读入,进行修改。2.图形对象类CBitmap类建立和控制“位图”对象(内存中的位图)。CBrush类建立和控制“刷子”对象。填充图形和绘图的刷子。CFont类建立与控制字

4、体对象。CPalette类建立和控制调色板对象。CPen类建立和控制画笔对象,画笔是图形的边界模式。CRgn类建立和控制GDI绘图设备区域对象。9.2.2程序设计1.类的设计本系统主要用到了以下一些类:CJhtxsApp,CMainFrame,CJhtxsView,CJhtxsDoc,CDialog,Cnewbmp其中,CJhtxsApp是应用程序类,支持应用程序的建立和基本交互;CMainFrame是应用程序主窗口框架类,用来实现主窗口的功能;CJhtxsView是应用程序主窗口视图类,支持视图的功能实现;CJhtxsDoc为文档类,用于实现

5、文档的功能;CDialog是工具箱类,提供人机消息反馈平台;Cnewbmp为对象空间类,聚集着CSolid(实体类)、CRect(面类)、CLoop(环类)、Cline(边类)、CVertex(顶点类)、CMaterial(材质类)、CLightSource(光源类)等所有类的对象。上述各类之间的对应关系结构如图9.3所示。图9.3各类之间的对应关系1)CMainFrame主窗口类(CMainFrame)主要定制图标、工具条的建立、显示和交互,其定义代码如下:classCMainFrame:publicCFrameWnd{protected:/

6、/createfromserializationonlyCMainFrame();DECLARE-DYNCREATE(CMainFrame)public://Attributespublic:CToolBar*m-pToolsToolbar;//Operationspublic://Overrides//ClassWizardgeneratedvirtualfunctionoverrides//{{AFX-VIRTUAL(CMainFrame)virtualBOOLPreCreateWindow(CREATESTRUCT&cs);//}}A

7、FX-VIRTUAL//Implementationpublic:virtual~CMainFrame();＃ifdef-DEBUGvirtualvoidAssertValid()const;virtualvoidDump(CDumpContext&dc)const;＃endifprotected://controlbarembeddedmembersCStatusBarm-wndStatusBar;CToolBarm-wndToolBar;//Generatedmessagemapfunctionsprotected://{{AFX-

8、MSG(CMainFrame)afx-msgintOnCreate(LPCREATESTRUCTlpCreateStruct);afx