简单图形绘制与动态效果

1、面向对象程序设计课程设计实验项目,二、简单图形绘制与动态效果,通 知,每周课堂提问记入平时成绩。 第一阶段内容在第六周结束 第7周安排一次测验： 形式：笔试 内容：第三章至第七章。有关概念、程序设计。 本次布置的实验分两部分：必做和选做,建立程序“工程”的步骤(课本第二章),要求按照下列步骤规范执行 启动VC+，点击File/New菜单 Workspace: 建立工作区。取工作区名称，文件夹选择在E盘（为了有效地保存文档，不要使用默认文件夹） Project:建立工程。取工程名称（注意选择在“当前工作区”） File:建立源程序文件。取文件名。输入源程序。 编译、连接、运行。（了解程序文件存放

2、的物理位置） 使用MSDN查找API函数的使用方法： Help/Search: “活动子集”选择“Platform SDK”; “要查找的单词”输入相关API函数名，在“选择主题”中查找并双击该函数名，即可得到关于函数的说明、使用示例。,关于在工程中添加文件、在工作区中添加工程,请查阅课本P49，重点注意: 关于工作区面板“FileView”中树状组织与磁盘物理文件的关系 关于工作区中工程与工程文件的编辑 工具栏的设置,练习一 作图,对例4-1作如下修改，获得不同效果： 改变图形填充色：三种图形使用不同颜色； 改变图形外框线型； 在圆角矩形中画两条对角线；（参考例4-3） 在椭圆中画出长轴和短

3、轴（轴长自定） 试在用户区中加画一个三角形（自己设计坐标，使用Polyline或Polygon） 思考：把画笔画刷语句注释后，是否可画图？,练习二：窗口刷新消息处理与用户区颜色变化,在课本程序3-1中的窗口函数WndProc增加语句，对windows发送过来的窗口刷新消息WM_PAINT进行处理，并用不同颜色刷新用户区。 认真阅读下列有关内容： 窗口变化后的刷新请求与刷新过程： 消息处理过程：（windows操作系统与窗口函数） 画图步骤：（见后页） 图形刷新的概念 画图的基本方法,图形刷新的概念、画图的基本方法：,(1) 刷新请求,(2) 系统对刷新请求的响应 当用户区的内容需要刷新时，系统

4、向应用程序消息队列发送WM_PAINT消息，系统在应用程序的消息队列中加入该消息，以通知窗口函数执行刷新处理,三种 刷新,窗口移动后的刷新 被覆盖区域的刷新 对象穿越后的刷新 (系统自动完成),用户区移动或显示 用户窗口大小改变 程序通过滚动条滚动窗口,窗口被另一个窗口覆盖的 恢复如下拉式菜单关闭等,光标穿过用户区 图标拖过用户区,窗口被另一个窗口覆盖的区域称为无效区域。 Windows系统为每个窗口建立了一个PAINTSTRUCT结构，该结构中包含了包围无效区域的一个最小矩形的结构RECT，应用程序可以根据这个无效矩形执行刷新操作。,Typedef struct tagPAINTSTRUCT

5、 HDC hdc;/设备描述表句柄 BOOL fErase;/一般取真值，表示擦除无效矩形的背景 RECT rcPaint;/无效矩形标识 BOOL fRestore;/系统保留 BOOL fIncUpdate;/系统保留 BYTE rgbReserved16；/系统保留 PAINTSTRUCT;,常用的Windows应用程序刷新窗口的方法,保存副本。刷新时将副本拷贝到相应的窗口中,记录事件。刷新时重新执行这个曾经发生的事件,重新绘制。将图形绘制处理程序放在消息WM_PAINT响应模块中，刷新时重绘图形,(3) 有效的刷新方法,消息处理过程,运行中的windows程序,窗口程序,窗口操作,窗口

6、message+窗口标识,显示结果,画图步骤,准备画轮廓的画笔 准备填充的画刷 Windows中每个对象都有“句柄”，画笔、画刷也是对象，也要通过“句柄”来使用 定义画笔、画刷的句柄变量： HPEN hPen; HBRUSH hBrush; 但hPen、hBrush还只是随机数,指定某种画笔、画刷给hPen,hBrush: hPen=CreatePen(PS_SOLID, 2, RGB(red, green, blue) ); hBrush=CreateSolidBrush( RGB(red,0,0) );,线型,线宽,线色,画刷颜色,画图的有关概念,谁负责画图？ Windows直接画？ Wi

7、ndows通过一套称为“设备无关”的图形接口程序（GDI函数）进行画图 程序员的责任 把有关要求：笔、刷、图形、参数提供给GDI,设备描述表,记录各种作图要求与参数的数据结构 Windows在任一时刻都能为每个窗口提供用于作图的“设备描述表” 作图前一般都要先获取当前窗口的“设备描述表” 通过函数把作图所需的设备（画笔、画刷、图形、参数）“写入”设备描述表，也就是提供给GDI 调用GDI函数由GDI进行作图。,设备描述表的获取,设备描述表是一个对象，也要使用“句柄” HDChDC; /定义一个句柄 为hDC赋值： hDC=GetDC(hwnd);/可用于各种消息处理时画图 或 hDC=Begi

8、nPaint(hwnd,/仅用于WM_PAINT 这两种方法各有不同的适用场合,处理非WM_PAINT消息时绘图,处理WM_PAINT消息时绘图,画图的程序写在哪里？,主要在对WMPAINT消息的处理中进行作图 图形刷新 画图程序设计的基本方法（思路） 画笔、画刷的定义、选入 图形参数的计算 调用作图函数,调用GDI绘图函数画图,画一个圆 画一个矩形 画一个饼 把整个用户区刷新：Rectangle(hdc,PtStr.rcPaint.left, PtStr.rcPaint.top, PtStr.rcPaint.right, PtStr.rcPaint.bottom);,RECT类型：定义了一个

9、矩形区域及其左上角和右下角的坐标,匈牙利表示法,变量名以一个或多个小写字母开始，这些小写字母表示变量的数据类型。 变量的后续字符描述变量的作用 如：szCmdLine，hInstance，hPen 变量名既描述了变量的作用，也描述了变量的数据类型 避免产生数据类型不匹配 及早发现错误,程序设计,在窗口函数WndProc中增加定义变量： HDC hdc; /设备描述表句柄 PAINTSTRUCT PtStr; /无效矩形变量 HBRUSH hbrush; /画刷句柄 static int r=0,g=0,b=0; /三原色,程序设计,在处理WM_PAINT处写入下列程序，然后编译、连接、运行。

10、case WM_PAINT: hdc=BeginPaint(hwnd, 思考：窗口变化（放大、还原、移动、大小）有何不同？为什么？,改进效果：在窗口大小变化时也能对整个用户区进行刷新,增加对WM_SIZE消息的处理 case WM_SIZE: InvalidateRect(hwnd,NULL,TRUE); return 0; InvalidateRect函数的作用：使用户区失效，让windows产生一条WM_PAINT消息： InvalidateRect(hwnd,NULL,FALSE/TRUE) NULL:刷新整个用户区；TRUE：清除用户区当前图像；,练习三 ：移动的图形,以课本程序4-1

11、为基础，增加刷新与程序暂停函数，使图形动起来。 图形能动的原因： 刷新后在另一个位置画图 增加一个图形位移变量x，每次画图后增量 x+=10; 使图形的坐标进行位移，如： RoundRect(hDC,50+x,120,100+x,200,15,15); 强制刷新： InvalidateRect(hwnd,NULL, TRUE)； 控制刷新频率：Sleep(100); /强制程序暂停0.1秒 修改对WM_PAINT消息的处理,练习三：移动的图形,窗口函数开头的变量定义，增加： static int x=0; /思考：为什么定义static? case WM_PAINT: hdc=BeginPai

12、nt(hWnd, /思考：为什么设300为限？加大一些行吗？,练习四：在鼠标单击时图形变化,单击鼠标产生鼠标消息WM_LBUTTONDOWN,WM_RBUTTONDOWN。在这些消息到达窗口函数时，强制刷新用户区，重新画图。 区分左右键画不同的图形：设两个标志变量 static int lbutt=1, rbutt=0; 在处理鼠标消息时更新这两个变量 处理WM_PAINT消息时要分别根据lbutt和rbutt的状态选择画不同的图形。,程序设计,窗口函数中增加变量定义 static int lbutt=1,rbutt=0; 处理鼠标消息 case WM_LBUTTONDOWN: lbutt=1

13、;rbutt=0; InvalidateRect(hWnd,NULL,1); return 0; case WM_RBUTTONDOWN: lbutt=0;rbutt=1; InvalidateRect(hWnd,NULL,1); return 0;,程序设计,选择画不同图形 if (lbutt=1) /按下左键画图形 else /按下右键画图形 ,实验任务五：以习题4-6为基础,分析、理解“习题”书的程序4-6，要求对46进行各方面的“探索”，产生不同的动态效果： 改变正弦波的幅度 小圆球的运动轨迹变成筒状 小圆球上下运动 小圆球能重复运动或往复运动 按照实验报告要求完成任务，在网络课堂提交

14、。,习题4-6的分析,正弦曲线的表现 连续曲线由离散点组成，点的密度影响曲线质量。 正弦曲线离散点的计算： POINT lpSin100;/存储正弦曲线点的坐标. for(int j=0;j100;j+) /生成正弦曲线点的坐标. lpSinj.x=(long)(j*2*Pi/100*60); lpSinj.y=(long)(dfRange*sin(j*2*Pi/100); 思考：默认的坐标原点在哪里？在用户区左上角。,一个周期的横坐标分为100等份 纵坐标（Y）的值有正负，怎么办？,对“负值坐标”的处理,Y轴方向加一个振幅 POINT lpSin100;/存储正弦曲线点的坐标. for(in

15、t j=0;j100;j+) /生成正弦曲线点的坐标. lpSinj.x=(long)(j*2*Pi/100*60); lpSinj.y=(long)(dfRange*sin(j*2*Pi/100)+dfRange; 为了看清圆，在X、Y方向再加圆半径 lpSinj.x=(long)(j*2*Pi/100*60) +0.2*dfRange; lpSinj.y =(long)(dfRange*sin(j*2*Pi/100)+1.6*dfRange；,坐标计算放在消息循环之前,圆半径的变化：振幅的0.20.6倍线性增长,在四分之一周期内变化：每个周期100个点，四分之一周期是25个点。 在25个点内圆半径从0.2dfRange0.6dfRange:使用差分方法计算. lRadious= (long)(dfRange*0.2+i%25*dfRange*0.4/25);,作用? 25个点一循环 可否改变i变量的全局性,图像暂留与刷新,Sleep() 程序暂停 InvalidateRect(hWnd,NULL,1) 刷新用户区中的指定区域: 第二参数为空:刷新整个用户区 第三参数的作用?,实验任务六：以习题4-7为基础,以47为基础，产生霓虹灯效