Visual C++设计二维平面图形.docx

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VisualC++设计二维平面图形

目录：

一、设计目的……………………………………………………………………………………………………………2

二、需求分析……………………………………………………………………………………………………………2

三、运行环境……………………………………………………………………………………………………………2

四、功能要求……………………………………………………………………………………………………………2

五、总体设计……………………………………………………………………………………………………………3

1.根据题目，得到系统功能模块图………………………………………………3

2.程序流程图…………………………………………………………………………………………………4

3．图形类图………………………………………………………………………………………………………5

4．关键代码………………………………………………………………………………………………………6

六、测试过程………………………………………………………………………………………………………………13

1.实际完成的情况……………………………………………………………………………………………13

2.程序的性能分析……………………………………………………………………………………………13

3.上机过程中出现的问题及其解决方案……………………………………………13

4.程序中可以改进的地方说明…………………………………………………………………13

5.程序中可以扩充的功能及设计实现构想………………………………………14

6．系统测试…………………………………………………………………………………………………………14

七、设计总结………………………………………………………………………………………………………………16

八、系统使用手册……………………………………………………………………………………………………17

九、参考文献………………………………………………………………………………………………………………20

十、附录…………………………………………………………………………………………………………………………21

一、设计目的

利用VisualC++设计二维平面图形：

可通过菜单或者工具栏按钮，选择绘画工具，画不同的平面图形（直线、圆弧、矩形、圆角矩形、圆、椭圆等）；可通过颜色对话框选择不同的颜色，使所画的图形具有不同颜色；可保存文档所画的图形，并能打开该图形。

二、需求分析

1．选作这个二维图形的设计题目，主要是基于了解在电脑上的画图软件的功能是如何实现的，以及在MFC平台是怎么实现功能调用的，实现图形的绘制，从而可以进一步的了解到c++是如何面向对象的程序设计，以及在我们平常使用的一些软件的一些功能实现的算法。

在一些基本的菜单如：

文件菜单、编辑菜单、工具菜单、还有窗口菜单都是如何实现的。

熟练掌握类的继承、多态和构造函数，以及在VC++6.0的软件的一些扩展功能。

了解编程的实际用处，增加对编程更深入的了解，对自己所学的知识更加深入的学习与掌握。

2．通过本次实验主要实现一些画图的基本功能，本程序可以通过菜单栏或工具栏进行图形的绘制，本程序可以绘制直线、圆弧、矩形、圆角矩形、圆、椭圆等。

图像的颜色可以通过编辑框选择，也可以自定义颜色。

笔画的线性有实线型、虚线型、点画线，也可以自己设定并且设定笔画的宽度（当然必须要大于0），在对话框可以显示你选择的线性。

还可以进行撤销功能和全部删除功能。

在完成后可以将自己的作品保存起来，并且能够打开。

为了达到以上所叙述的优点及功能，我使用VC开发平台，MFC框架实现一个画图程序，尽可能多的实现Windows自带的画图功能，并扩展其功能。

并且优化界面，绘图方便。

三、运行环境

操作系统MicrosoftWindows

四、功能要求

1．能够用鼠标操控方式，绘制直线、圆弧、矩形、圆角矩形、圆、椭圆

2.在绘图时，选择绘制某种图像后（如直线），在画布中按住鼠标左键后移动鼠标，在画布中实时的根据鼠标的移动显示相应的图形。

在松开鼠标左键后，一次绘图操作完成

3．编辑图像的颜色可，以通过编辑框选择，也可以自定义颜色

4．笔画的线性有实线型、虚线型、点画线，也可以自己设定并且设定笔画的宽度（宽度大于0），在对话框可以显示选择的线性和线宽

5.可以以矢量图方式保存绘制的图形。

6.可以读取保存的矢量图形文件，并显示绘图的结果。

7.有画直线、圆弧、矩形、圆角矩形、圆、椭圆的工具箱。

8.有颜色选择工具箱。

9.在鼠标移向一工具不动时，有工具的功能提示。

五、总体设计

1.根据题目，得到系统功能模块图

图1系统功能图

2.程序流程图

图2系统流程图

3.图形类图

4.关键代码

（1）实现用画笔画图：

/*根据m_nDrawType的值判断选择画图的形状，使用画笔进行画图*/

switch（m_nDrawType）

{

caseTYPE_LINE:

//直线

m_pShape=newCLine（）;

break;

caseTYPE_ARC:

//圆弧

m_pShape=newCArc（）;

break;

caseTYPE_RECTANGLE:

//矩形

m_pShape=newCRectangle（）;

break;

caseTYPE_SQUARE:

//正方形

m_pShape=newCSquare（）;

break;

caseTYPE_ROUNDRECT:

//圆角矩形

m_pShape=newCRoundRect（）;

break;

caseTYPE_ELLIPSE:

//椭圆

m_pShape=newCEllipse（）;

break;

caseTYPE_CIRCLE:

//圆

m_pShape=newCCircle（）;

break;

}

（2）调色板的使用

//编辑自定义线条颜色

voidCGraphic1View:

:

OnDlgColor（）

{

//TODO:

Addyourcommandhandlercodehere

CColorDialogcDlg;//调用MFC的颜色对话框

cDlg.m_cc.Flags|=CC_RGBINIT|CC_FULLOPEN;//m_cc是choosecolor的结构图，CC_FULLOPEN将颜色板完全打开

cDlg.m_cc.rgbResult=m_Color;//rgbresult指示用户的颜色选择

if（IDOK==cDlg.DoModal（））

{

m_Color=cDlg.m_cc.rgbResult;

}

}

//设置选项响应函数

voidCGraphic1View:

:

OnSetting（）

{

//TODO:

Addyourcommandhandlercodehere

CSittingDlgdlgSetting;//设置对话框类对象

dlgSetting.m_nLineWidth=m_nLineWidth;//设置线宽

dlgSetting.m_nLineStyle=m_nLineStyle;//设置线型

dlgSetting.m_Color=m_Color;//设置颜色

if（IDOK==dlgSetting.DoModal（））

{

m_nLineWidth=dlgSetting.m_nLineWidth;

m_nLineStyle=dlgSetting.m_nLineStyle;

}

}

（3）使用链表管理图元实现重绘

CObList是一个用于存储对象的链表，它可以储存CObject及其派生类的对象。

它存储的是对像的指针。

CObList类提供共了加入对象、删除对象、查找对象等一系列的方法，使用这些方法，我们可对图元进行一些简单的操作。

CObList对象最好定义在CDoc类中，这样方便我们今后的串行化。

CObList对象定义在CDoc中，我们就不能在CView类中直接使用，这时我们可以通过CView类中的GetDocument（）函数获取CDoc类的指针，我们通过指针就可以访问CDoc中的CObList对象。

在画图时，当鼠标左键抬起时，我们可以认定图元绘制完毕，所以，在鼠标左键抬起的时候，我们可以将画好的图元加入链表中。

在CDoc类中定义CObList对象m_listShape；

在鼠标左键抬起的消息响应函数中加入如下代码：

CGraphic1Doc*pDoc=GetDocument（）;

if（m_bDrawing&&m_pShape）

{

m_pShape->SetEndPoint（point）;

pDoc->m_listShape.AddTail（m_pShape）;//图元加入链表

m_pShape=NULL;

m_bDrawing=FALSE;

Invalidate（）;//刷新

}

每个一完成的图元都存放在链表中，我们可以通过一些查找的方法，随时将他们取出使用。

例如，为了实现现场的保护，我们可以在OnDraw（CDC*pDC）函数中，我们可以遍历整个链表，将其全部取出，重绘出来。

在OnDraw（CDC*pDC）中重绘所有图元:

CGraphic1Doc*pDoc=GetDocument（）;

ASSERT_VALID（pDoc）;

//重绘所有图元

CObList*pListObj=&（GetDocument（）->m_listShape）;//获取链表的地址

POSITIONpos=pListObj->GetHeadPosition（）;//得到链表头的位置

while（pos!

=NULL）

{

CShape*pShape=（CShape*）pListObj->GetNext（pos）;//获取下一个图元的指针

pShape->Draw（pDC）;//画图

}

在使用链表的时候，我们的图元对象都是动态创建的，图元被删除后或是程序退出的时候，一定要把他们析构掉，否则会造成内存泄漏。

析构可以在CDoc类的析构函数中进行。

//析构，防止内存泄露

POSITIONpos=m_listShape.GetHeadPosition（）;

while（pos）

{

deletem_listShape.GetNext（pos）;//释放内存空间

}

m_listShape.RemoveAll（）;

（4）串行化

为了使我们的类可以串行化，我们要做如下工作：

我们可以为我们的自定义类的定义中添加DECLARE_SERIAL（类名）

在.cpp文件中加上IMPLEMENT_SERIAL（类名,基类名,版本号）

编写Serialize函数，将需要的信息串行化。

在基类CShape添加宏定义：

在头文件中

classCShape:

publicCObject

{

DECLARE_SERIAL（CShape）

public:

……

……

}；

在实现部分

IMPLEMENT_SERIAL（CShape,CObject,1）

CShape:

:

CShape（）

{

…………

派生类也类似。

编写CShape的Serialize函数：

添加虚函数virtualvoidSerialize（CArchive&ar）;

voidCShape:

:

Serialize（CArchive&ar）

{

CObject:

:

Serialize（ar）;

if（ar.IsStoring（））

{

ar<

ar<

ar<

}

else

{

ar>>m_nPenWidth>>m_nPenStyle>>m_crPenColor;

ar>>m_nBrushIndex>>m_crBrushColor;

ar>>m_ptStart>>m_ptEnd;

Update（）;

}

}

派生类中的Serialize函数：

如果不用串行化新的信息，可以使用CShape类的串行化函数。

（5）图片的保存和打开

通过和CFile类的配合，实现了对可序列化对象（SerializableObjects,这个概念后面描述）的文件读写。

CFile是MFC类库中所有文件类的基类。

所有MFC提供的文件I/O功能都和这个类有关。

在实际的使用中，我们可以使用CFileDialog对话框获取文件的完整文件名，然后用CFile类打开文件进行读写。

使用的CObList（“建立链表”）也是支持串行化的，其中提供了串行化函数Serialize，这个函数可以将链表中所有的对象串行化，前提是这些对象都支持串行化。

我们这个函数就能很方便的实现图元的串行化。

实现读操作的代码如下：

voidCGraphic1View:

:

OnFileOpen（）

{

//TODO:

Addyourcommandhandlercodehere

Invalidate（）;

CStringfileExtention（"Windowspicture（*.bmp）|*.bmp||"）;

CFileDialogdlg（TRUE,".bmp",NULL,OFN_ALLOWMULTISELECT|OFN_HIDEREADONLY|

OFN_OVERWRITEPROMPT,fileExtention,this）;//打开多个文件

CStringfilename;

if（dlg.DoModal（）==IDOK）

{

filename=dlg.GetFileName（）;//获取文件的完整文件名

}

if（filename.IsEmpty（））

return;

CFilefile;

file.Open（filename,CFile:

:

modeRead,NULL）;

CArchivear（&file,CArchive:

:

load）;

CGraphic1Doc*pDoc=GetDocument（）;

pDoc->m_listShape.Serialize（ar）;

ar.Close（）;

file.Close（）;

Invalidate（）;

}

实现读操作的代码如下：

CStringfileExtention（"Windowspicture（*.bmp）|*.bmp|ALLFiles（*.*）|*.*||"）;//文件过滤器

CFileDialogdlg（FALSE,".bmp",NULL,OFN_HIDEREADONLY|

OFN_OVERWRITEPROMPT,fileExtention,NULL）;

if（dlg.DoModal（）==IDOK）

{

CStringfilename=dlg.GetFileName（）;

CFilefile;//定义文件对象

if（!

file.Open（filename,CFile:

:

modeWrite|CFile:

:

modeCreate,NULL））//以写方式打开文件

return;

CArchivear（&file,CArchive:

:

store）;//构建CArchive对象

CGraphic1Doc*pDoc=GetDocument（）;

pDoc->m_listShape.Serialize（ar）;//调用串行化函数

ar.Close（）;//写完毕，关闭文件流

file.Close（）;

Invalidate（）;

}

（6）OnLButtonDown代码：

voidCGraphic1View:

:

OnLButtonDown（UINTnFlags,CPointpoint）

{

//TODO:

Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault

m_nBegin=point;

switch（m_nDrawType）

{

caseTYPE_LINE:

//绘制直线

m_pShape=newCLine（）;

break;

caseTYPE_ARC:

//绘制圆弧

m_pShape=newCArc（）;

break;

caseTYPE_RECTANGLE:

//绘制矩形

m_pShape=newCRectangle（）;

break;

caseTYPE_SQUARE:

//绘制正方形

m_pShape=newCSquare（）;

break;

caseTYPE_ROUNDRECT:

//绘制圆角矩形

m_pShape=newCRoundRect（）;

break;

caseTYPE_ELLIPSE:

//绘制椭圆

m_pShape=newCEllipse（）;

break;

caseTYPE_CIRCLE:

//绘制圆

m_pShape=newCCircle（）;

break;

}

if（m_pShape!

=NULL）//设置图元的属性

{

m_pShape->SetStartPoint（point）;//设置起点

m_pShape->SetEndPoint（point）;//设置终点，开始时与起点相

m_pShape->SetPenStyle（m_nLineStyle）;//设置画笔类型

m_pShape->SetPenWidth（m_nLineWidth）;//设置画笔线宽

m_pShape->SetPenColor（m_Color）;//设置画笔颜色

m_pShape->SetBrushIndex（m_bBIndex）;//设置画刷类型

m_pShape->SetBrushColor（m_crBrushColor）;//设置画刷颜色

m_bDrawing=TRUE;//处于画图的过程中

}

CView:

:

OnLButtonDown（nFlags,point）;

}

（7）OnMouseMove代码：

voidCGraphic1View:

:

OnMouseMove（UINTnFlags,CPointpoint）

{

//TODO:

Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault

CDC*pDC=GetDC（）;

intoldPen=pDC->SetROP2（R2_NOTXORPEN）;

if（m_bDrawing&&m_pShape）

{

m_pShape->Draw（pDC）;//重画，擦除用

m_pShape->SetEndPoint（point）;//设置新的终点

m_pShape->Draw（pDC）;//绘新图元

}

pDC->SetROP2（oldPen）;//还原

CStringstr;

str.Format（_T（"（%d,%d）"）,point.x,point.y）;

（（CMainFrame*）GetParent（））->GetMessageBar（）->SetWindowText（str）;//在状态栏显示当前画面坐标

CView:

:

OnMouseMove（nFlags,point）;

}

（8）OnLButtonUp代码:

voidCGraphic1View:

:

OnLButtonUp（UINTnFlags,CPointpoint）

{

//TODO:

Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault

m_nEnd=point;

CGraphic1Doc*pDoc=GetDocument（）;

if（m_bDrawing&&m_pShape）

{

m_pShape->SetEndPoint（point）;

pDoc->m_listShape.AddTail（m_pShape）;//图元加入链表

m_pShape=NULL;

m_bDrawing=FALSE;

Invalidate（）;//刷新

}

CView:

:

OnLButtonUp（nFlags,point）;

}

（9）OnDraw代码:

voidCGraphic1View:

:

OnDraw（CDC*pDC）

{

CGraphic1Doc*pDoc=GetDocument（）;

ASSERT_VALID（pDoc）;

//重绘所有图元

CObList*pListObj=&（GetDocument（）->m_listShape）;//获取链表的地址

POSITIONpos=pListObj->GetHeadPosition（）;//得到链表头的位置

while（pos!

=NULL）

{

CShape*pShape=（CShape*）pListObj->GetNext（pos）;//获取下一个图元的指针

pShape->Draw（pDC）;//画图

}

//TODO:

adddrawcodefornativedatahere

}

六、测试过程:

1.实际完成的情况

实际完成了设计要求的基本任务，可通过菜单或者工具栏按钮，选择绘画工具，画不同的平面图形（直线、圆弧、矩形、圆角矩形、圆、椭圆等）；可通过颜色对话框选择不同的颜色、线型、线宽，使所画的图形具有不同颜色、线型、线宽；可保存文档所画的图形，并能打开该图形。

除此，我在程序中加了画刷功能（填充为线性）。

2.程序的性能分析

程序的功能简单，算法简单，性能应该还可以。

继承关系很简单，就有一个基类CShap