1、第2章 一個簡單的二維光柵圖形軟件包,SRGP（Simple Raster Graphics Package）,2,知識點： 掃描轉換 圖元的聲明 圖元的屬性控制 獲取用戶輸入的兩種方法 簡單的交互程序的結構 畫布 裁剪窗口 位塊拷貝 顯示模式,3,要求： 掌握掃描轉換、畫布、裁剪窗口等概念； 掌握圖元（點、直線段、折線、標記、圓弧、橢圓弧、字符）的含義及其參數指定方式； 掌握如何對圖元進行屬性（線型、線寬、顏色等）控制； 了解用來獲取用戶輸入的兩種基本方式：取樣方式和事件驅動方式 了解如何通過如上兩種輸入方式設計簡單的交互式繪圖程序； 了解位塊拷貝功能； 掌握4種基本的顯示模式：覆蓋、或、異

2、或、與。,4,矢量顯示（隨機掃描顯示器）和光柵顯示是兩種完全不同的圖形顯示技術 目前，光柵顯示技術占主要地位 1、光柵顯示可以用顏色或圖案來填充一個區(qū)域；2、光柵顯示以象素為單位進行讀寫和存儲，可以實現對物體細節(jié)的描述；3、圖形的任意部分均可以被移動和復制。,2.1 用圖形軟件包繪圖 2.2 基本的交互處理 2.3 光柵操作,應用 模型,應用 程序,SRGP,圖形 硬件 設備,輸出流,輸入流,2.1 用圖形軟件包繪圖,圖元的聲明 圖元的屬性 填充圖元及屬性 保存和恢復圖元的屬性 字符,2.1 用圖形軟件包繪圖,2.1.1 圖元的聲明 繪圖紙，屏幕， 坐標系 掃描轉換：將頂點（參數表示的圖形）轉

3、換為點陣（像素）表示的圖形,2.1 用圖形軟件包繪圖,基本圖元繪制：點、直線段、折線、多邊形、 圓弧、字符。 數據類型： struct Point int x, y; typedef int * VertexCoordList; 或 typedef Point *VertexList;,1. 點、直線段和折線 Void PutPixel(int x, int y, int color); /畫點函數，color :顏色值。 Void LineCoord(int x0, int y0,int x1,int y1); Void Line (Point *pt1, Point * pt2); /畫線

4、函數,Void polylineCoord( int vertexCount, VertexCoordList xArray, VertexCoordList yArray); Void polyline(int vertexCount, VertexList vertices); /畫折線函數。 polyline(6,bowtieArray);,2. 標記 Void MarkerCoord(int x, int y); Void Marker(Point *pt); /端點做標記。 3. 多邊形和矩形 Void Polygon(int VertexCount, VertexList vert

5、ices); /畫多邊形。,，*,12,三種不同的方式： Void RectangleCoord(int leftx,int bottom Y,int right X,int topY); Void RectanglePoint(Point* leftBottom, Point* rightTop); Void Rectangle(Rectangle *rect); /畫矩形 Typedef struct Point leftBottom,rightTop; Rectangle,4. 圓弧和橢圓弧 Void CircleArc (Point *center, int radius, int s

6、tartAngle, int endAngle); /畫圓弧 Void EllipseArc(Rectangle *externRect, int startAngle,int endAngle); /畫橢圓,作為對比，vc提供了畫圖函數 畫點 畫線 折線 圓弧 橢圓 圓 填充等,Vc繪圖簡介,15,繪圖點,用坐標畫點： pDC-SetPixelV(10,15,RGB(255,0,0); 用點畫點： CPoint Point; Point.x = 10; Point.y = 15; pDC-SetPixelV(Point,RGB(255,0,0);,畫點舉例,坐標,顏色,點,顏色,17,程序代

7、碼畫線函數,X1,Y1,X2,Y2,用坐標畫線： pDC-MoveTo(0,0); pDC-LineTo(100,150);,畫線舉例,坐標,用點畫線： CPoint Point1; CPoint Point2; Point1.x = 0; Point1.y = 0; Point2.x =100; Point2.y = 150; pDC-MoveTo(Point1); pDC-LineTo(Point2);,畫線舉例,點,Point1,Point2,例：,20,繪圖圓弧函數,x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x3,y3和x4,y4為圓弧起點終點,x1,y1和x2,y2為圓弧的矩形

8、框，可計算半徑,逆時針方向,21,例：,ps,pe,圓弧舉例,22,繪圖橢圓函數（畫整圓）,繪圖整圓,x1,y1,x2,y2,x1,y1和x2,y2為圓弧的矩形框，可計算半徑,24,畫整圓舉例,例：,2.1.2 圖元屬性,圖元的外觀由屬性決定，屬性是全局狀態(tài)變量。 1. 線型和線寬 Void SetLineStyle(enum LineStyle lineStyle); 枚舉變量 lineStyple 預定義線型: CONTINUOUS(實線)、 DASHED（虛線）、DOTTED（點線） Void SetLineWidth(int lineWidth);,2.1.2 圖元屬性,圖元在顯示時被

9、掃描轉換成離散的像素寫入幀緩沖器中，線型控制可看作有選擇地寫像素的位屏蔽器. 位屏蔽器為0表示幀緩存中相應的像素值不變（即透明）， 為1表示用線段的顏色值代替幀緩存中相應的像素值。,圖元屬性,2. 顏色 SRGP中，設置顏色屬性有三種方式： 三種指定顏色的方式 通過查色表索引值 通過顏色名稱 通過紅、綠、藍三分量 Void SetColorByName(cnum Colors colorName); /使用邏輯顏色名，實際對應的顏色取決于系統(tǒng)查色表,逐段定義線色號,圖元屬性,Void SetColor(int colorIndex); /直接使用整數值來指定，colorIndex即是指向查色表

10、某表項的索引值 Void SetColor(int red, int green, int blue); /直接賦顏色分量值（對真彩色系統(tǒng)而言),2.1.3 填充圖元及其屬性,封閉的圖元有二種繪制方式 - 線畫圖：只畫出邊框； - 填充圖：填充其內部區(qū)域； Void FillRectangle(Rectangle *rec);/矩形 Void FillPolygon(int vertexCount, VertexList Vertices); /多邊形 Void FillEllipse(Rectangle * extentRect); / 橢圓 Void FillEllipseArc (Rec

11、tangle * extentRect, int startAngle, int endAngle); /扇形,區(qū)域填充屬性,填充式樣：,空心,實心,圖案,區(qū)域填充屬性,填充顏色,填充圖案,填充方式設置（控制填充圖元的外觀） Void SetFillStyle(enum FillStyle fillstyle)/設置填充方式的函數 FillStyle定義如下： enum FillStyle SOILD, /以當前前景色均勻填充圖元 BITMAP_PATTERN_OPAQUE, BITMAP_PATTERN_TRANSPARENT, / 以規(guī)則排列的位圖填充； PIXMAP_ PATTERN /

12、以規(guī)則排列的像素圖填充； 位圖：二值圖像 像素圖：多值圖像 SRGP提供位圖/像素圖資源表,2.1.3 填充圖元及其屬性（續(xù)）,以規(guī)則排列的位圖填充 BITMAP_PATTERN_OPAQUE /不透明方式，對應位圖中“1”的像素用前景色（即當前設定的顏色）顯示；對應位圖中“0”的像素用背景色顯示。背景色由函數void SetBackgroundColor(int colorIndex)設定。 BITMAP_PATTERN_TRANSPARENT /透明方式，對應位圖中“1”的像素依然用前景色顯示；對應位圖 中“0”的像素，顏色保持不變。,無論是以位圖還是像素圖填充圖元，圖元所呈現的顏色總依賴

13、于當前系統(tǒng)查色表的內容，因為位圖/像素圖中保存的僅僅是顏色的索引值。,2.1.4 保存和恢復圖元的屬性,目的：為了提高程序的模塊化程度 Void InquireAttributes(AttributeGroup *group); Void SetAttributes(AttributeGroup *group); /AttributeGroup 為SRGP定義的結構，其中包括：前景色、背景色、線型、線寬、填充方式、查色表等SRGP支持的所有屬性。,2.1.5 字符,屬性：字體（宋體，楷體）、字形（粗體，斜體）、字型（7 X 9,16 X 24）、字間距、行間距。 點陣字符的參數 Void Ou

14、tText(Point *origin, char *text)/產生一個字符,其中的x坐標標明字符串text中第一個字符的左邊界，y坐標確定基線位置。 Void SetFont(int fontindex) /設置當前的字體和字型,37,2.2.1 基本原則 2.2.2 邏輯輸入設備 2.2.3 輸入方式 請求 取樣方式 事件驅動方式 2.2.4 設置輸入方式屬性,2.2 基本的交互處理,38,提供簡單一致的交互操作序列;(menu,button) 交互的每一階段，清晰顯示可選項； 樣式簡潔，選項有層次、簡單； 給用戶適當的反饋（highlight,光標形狀）； 允許用戶取消操作（Undo）

15、,解決方法：菜單、按鈕、加亮、變灰、光標變化等等,2.2.1 交互系統(tǒng)設計的基本原則：,39,2.2.2 邏輯輸入設備,設計軟件包要考慮設備無關性與軟件可移植性 SRGP所支持的邏輯輸入設備有： 定位設備 鍵盤設備 (一般邏輯輸入設備有幾種？六種邏輯輸入設備，即定位設備、筆劃設備、字符串設備、定值設備、選擇設備、拾取設備 ) 邏輯輸入設備到實際物理設備的映射由設備驅動程序完成,40,一般邏輯輸入設備,主要邏輯輸入設備（交互任務）： 定位：單點定位、多點定位 選擇：菜單選擇、圖素拾取 字符串：輸入字符串 數值：輸入實數值,41,定位定位中的基本問題,定位設備用來輸入一個位置坐標（x，y） 坐標系

16、統(tǒng)：用戶坐標系、屏幕坐標系、物體坐標系 分辨率：定位數據精度，精度較低可以采用局部放大進行精確定位 網格約束：將鼠標位置定位在網格上 反饋：顯示定位數據或位置,42,定位定位中的基本問題,單點定位：每次輸入一個點,完成一次交互輸入。 筆劃定位：每次輸入多個點，完成一次交互輸入。,用于圖形的輸入點,43,選擇功能,選擇功能： 選擇菜單、命令（選擇） 選擇幾何圖素(拾取),44,字符輸入,字符輸入向應用程序輸入字符串 可用的方法 詞、短語、詞組以詞條形式提供選擇 鍵盤輸入 字符識別,45,數值輸入,數值輸入向應用程序輸入實數值 可用的方法 鍵盤輸入 選擇數字 模擬數值方法 數字、語音識別,對話框實

17、現,46,數值輸入,對話框實現,47,2.2.3 輸入方式,輸入控制方式：說明輸入操作與應用程序之間的關系，與應用關系緊密 3種方式： 請求方式:效率低，但有時必須使用 取樣方式：取樣輸入設備的狀態(tài)，效率不高易丟失信息 事件方式:系統(tǒng)提供運行于后臺的監(jiān)控程序，監(jiān)控每一個輸入事件并將信息存入事件隊列中。應用程序可以主動處理事件。,48,請求方式,應用程序與輸入操作是串行關系,應用程序,用戶操作,49,請求方式,應用程序向輸入設備發(fā)出輸入請求命令,這段應用程序，等待用戶輸入數據,步驟（設定輸入模式后）,用戶執(zhí)行一個輸入操作,應用程序得到數據，繼續(xù)執(zhí)行,應用：應用程序需要輸入數據，以便計算，例如輸入

18、一個點,50,2.2.4 取樣方式,應用程序按一定周期測試輸入設備是否有輸入，如果有輸入，馬上進行處理,優(yōu)點：隨時讀入用戶輸入的數據，對用戶的動作給出實時反饋,缺點：在兩個檢測周期內，會丟失數據,51,設置輸入設備的輸入方式： Void SetInputMode(enum Device inputDevice, enum InputMode inputMode) 枚舉變量Device與InputMode的定義為： enum Device LOCATOR, /定位設備 KEYBOARD, / 鍵盤設備 ; enum InputMode INACTIVE, /非激活狀態(tài) SAMPLE,/取樣方式

19、EVENT;/事件驅動方式,2.2.4 取樣方式,指定設備類型,指定設備方式,舉例：設定位設備為取樣方式 SetInputMode(LOCATOR,SAMPLE);,52,定位設備：輸入的信息分為3部分： 光標當前的位置 各個鍵的狀態(tài)（UP還是DOWN） 哪個鍵（左鍵還是右鍵）發(fā)生了狀態(tài)改變？ 信息獲取函數 Void SampleLocator(LocatorMeasure, *measure);,2.2.4 取樣方式,53,2.2.5 事件驅動方式,應用程序與輸入操作是并行關系,應用程序,輸入動作,輸入動作,輸入動作,用戶操作,54,2.2.5 事件驅動方式,應用程序隨時查詢輸入隊列是否有事

20、件,如果有事件，應用程序轉去處理事件,步驟（設定輸入模式后）,如果無事件，應用程序將掛起，等待事件。如果在指定的時間內，沒有事件發(fā)生，將返回應用程序,取出事件，放入事件記錄中，返回這個事件的設備值參數,從事件記錄中取出數據，應用程序轉去執(zhí)行,55,2.2.5 事件驅動方式,應用：應用于異步輸入數據的情況 優(yōu)點：既不丟失數據，因為用戶所有的輸入操作都存入隊列中，提高交互輸入的速度；又具有隨機性，用戶隨時輸入,56,2.2.5 事件驅動方式,基于事件驅動方法的程序結構: 初始化輸入設備; do waitEvent(event);/*等待事件發(fā)生*/ switch(event)/*處理事件*/ ca

21、se EVENT1: procedure1; break; case EVENT2: procedure2; break; ; while (TRUE);,57,2.2.6 設置輸入設備的屬性,設置輸入設備的輸入方式 Void SetLocatorEchoType(enum EchoType echoType)；/定位設備反饋方式的設置 echoType取值： 1.NO_ECHO 無反饋 2.CURSOR 光標反饋 /SRGP將各種形狀的光標存儲在一張資源表中，通過調用 Void SetCursor(int cursorIndex)；來選擇所需光標,58,2.2.6 設置輸入設備的屬性,3.R

22、UBBER_LINE/RUBBER_RECT 橡皮筋線/橡皮筋矩形，由二點確定：錨點與當前光標點。 錨點是固定的，錨點由函數 void SetLocatorEchoRubberAnchor(Point *anchor) 設置。當前光標點的位置隨用戶的輸入而變化。,錨點,當前點,錨點,當前點,59,定位設備的各種反饋方式示例 p38 nmt 圖2.11 函數 Void SetLocatorMeasure(Point *position); /設置光標位置,2.2.6 設置輸入設備的屬性,60,鍵盤設備無反饋方式的屬性 Void SetKeyboardEchoOrigin(Point *origi

23、n) / 用來設置初始化時屏幕上顯示輸入字符串的基點。 當鍵盤設備被激活時，缺省的狀態(tài)為空串。 下面鍵盤狀態(tài)設置函數可改變缺省狀態(tài)： Void SetKeyboardMeasure(char *keyMeasure) / keyMeasure代表一個字符串,2.2.6 設置輸入設備的屬性,61,2.3 光柵操作,2.3.1 畫布 2.3.2 裁剪窗口 2.3.3 位塊拷貝 2.3.4 顯示模式,62,畫布（Canvas) 是抽象的數據類型，用來保存菜單和屏幕上一塊圖像的圖元稱為畫布。用戶可以在其中畫圖 包括一個像素圖和一些控制信息 具有獨立的坐標系 系統(tǒng)可以同時有多個畫布，只有一個處于激活狀態(tài) 屏幕是一個特殊的畫布，唯一被顯示的畫布。 繪圖命令的作用對象是處于激活狀態(tài)的畫布,2.3.1 畫布,63,例