一个简单的图形软件包.ppt

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1、第三章 一个简单的二维光栅图形软件包,SRGP（Simple Raster Graphics Package） 目的: 了解图形学的基本概念与方法,主要内容,3.1 用图形软件包绘图 3.2 基本的交互处理 3.3 光栅操作,应用 模型,应用 程序,SRGP,图形 硬件 设备,输出流,输入流,3.1 用图形软件包绘图,?图元的声明 ?图元的属性 ?填充图元及属性 ?保存和恢复图元的属性 ?字符,图元的声明 绘图纸，屏幕， 坐标系 扫描转换：将顶点（参数表示的图形）转换为点阵表示的图形,3.1.1 图元的声明,基本图元： 点、直线段、折线、多边形、 圆弧、字符、标记符号。 数据类型： Struc

2、t Point int x, y; typedef int * VertexCoordList; typedef Point *VertexList;,Void PutPixel(int x, int y, int color); /画点函数，color :颜色值。 Void LineCoord(int x0, int y0,int x1,int y1); Void Line (Point *pnt0, Point * pnt1); /画线函数 用端点描述直线段更自然、方便，故定义了一个名为Point的数据类型： Typedef struct int x,yPoint,（1）点、直线段和折线,

3、Void polylineCoord( int vertexCount, VertexCoordList xArray, VertexCoordList yArray); Void polyline(int vertexCount, VertexList vertices) /画折线函数。 vertexCount为顶点个数，xArray，yArray为存储折线顶点的x坐标、y坐标的数组；vertices为Point类型的顶点数组,（2）多边形和矩形,Void PolygonCoord(int vertexCount, VertexCoordList xArray, VertexCoordLis

4、t yArray) Void Polygon(int VertexCount, VertexList vertices); /画多边形。 Void RectangleCoord(int leftX,int bottomY, int rightX, int topX) Void RectanglePoint(Point* leftBottom, Point* rightTop); Void Rectangle(Rectangle *rect) /画矩形 Typedef structpoint leftBottom, rightTop;Rectangle,Void CircleArc(Point

5、*center, int radius, int startAngle,int endAngle) /画圆弧 Void EllipseArc(Rectangle *externRect, int startAngle,int endAngle) /画椭圆,（3）圆弧和椭圆弧,Void MarkerCoord(int x, int y); Void Marker(Point *pt); /端点做标记。 Void PolyMarkerCoord(int vertexCount, VertexCoordList xArray, VertexCoordList yArray) Void PolyMar

6、ker(int vertexCount, VertexList vertices),（4）标记,3.1.2 图元属性,（1）线型和线宽 Void SetLineStyle(enum LineStyle lineStyle); Void SetLineWidth(int lineWidth); 枚举变量 lineStyple 预定义之线型CONTINUOUS、DASHED、DOTTED 图元在显示时被扫描转换成离散的像素写入显存，线型控制可看作有选择地写像素的位屏蔽器(bit marker). -位屏蔽器为0表示帧缓存中相应的像素值不变（即透明），为1表示用线段的颜色值代替帧缓存中相应的像素值。

7、,SetLineWidth(1); LineCoord(55,5,105,295); /line a SetLineStytle(DASHED); SetLineWidth(5); LineCoord(105,5,155,295); /line b SetLineWidth(10); SetLineStytle(DOTTED); LineCoord(155,5,255,295); /line c,SRGP中，设置颜色属性有三种方式： 三种指定颜色的方式 通过查色表索引值 通过颜色名称 通过红、绿、蓝三分量 Void SetColorByName(cnum Colors colorName);

8、/使用逻辑颜色名，实际对应的颜色取决于系统查色表 Void SetColor(int colorIndex); /直接使用整数值来指定，colorIndex即是指向查色表某表项的索引值 Void SetColor(int red, int green, int blue); /直接赋颜色分量值（对真彩色系统而言),（2）颜色,3.1.3 填充图元及其属性,封闭的图元有二种绘制方式 - 线画图：只画出边框； - 填充图：填充其内部区域； Void FillRectangle(Rectangle *rec);/矩形 Void FillPolygon(int vertexCount, VertexL

9、ist Vertices); /多边形 Void FillEllipse(Rectangle * extentRect); / 椭圆 Void FillEllipseArc (Rectangle * extentRect,int startAngle,int endAngle); /扇形,填充方式设置（控制填充图元的外观） Void SetFillStyle(enum FillStyle fillstyle) FillStyle定义如下： enum FillStyle SOILD, /以当前前景色均匀填充图元 BITMAP_PATTERN_OPAQUE, / 以规则排列的位图填充； BITMA

10、P_PATTERN_TRANSPARENT, PIXMAP_ PATTERN /以规则排列的像素图填充； 位图：二值图像 像素图：多值图像 SRGP提供位图/像素图资源表,以规则排列的位图填充 BITMAP_PATTERN_OPAQUE /不透明方式 对应位图中“1”的像素用前景色（即当前设定的颜色） 显示；对应位图中“0”的像素用背景色显示。背景色由函数 void SetBackgroundColor(int colorIndex)设定 BITMAP_PATTERN_TRANSPARENT /透明方式 对应位图中“1”的像素依然用前景色显示；对应位图 中“0”的像素，颜色保持不变。,无论是以

11、位图还是像素图填充图元，图元所呈现的颜色 总依赖于当前系统查色表的内容，因为位图/像素图中保存的仅 仅是颜色的索引值。,3.1.4 保存和恢复图元的属性,目的：为了提高程序的模块化程度 Void InquireAttributes(AttributeGroup *group); Void SetAttributes(AttributeGroup *group); /AttributeGroup 为SRGP定义的结构，其中包括：前景色、背景色、线型、线宽、填充方式、查色表等SRGP支持的所有属性。,3.1.5 字符,属性：字体（宋体，楷体）、字形（粗体，斜体）、字型（7 X 9,16 X 24）

12、、字间距、行间距。 自学P88-90页内容 字符的表示与输出 点阵字符的参数 Void OutText(Point *origin, char *text)/产生一个字符串,其中的x坐标标明串中第一个字符的左边界，y坐标确定基线位置。 Void SetFont(int fontindex) /设置当前的字体和字型,？ 基本原则 ？ 逻辑输入设备 ？ 输入方式 取样方式 事件驱动方式 ？ 设置输入方式属性,3.2 基本的交互处理,3.2.1 交互系统设计的基本原则 提供简单一致的交互操作序列;(menu,button) 交互的每一阶段，清晰显示可选项； 样式简洁，选项有层次、简单； 给用户适当的

13、反馈（highlight,光标形状）； 允许用户取消操作（Undo）,解决方法：菜单、按钮、加亮、变灰、光标变化等等,设备无关性与软件可移植性 SRGP所支持的逻辑输入设备有： 定位设备、键盘设备。 逻辑输入设备到实际物理设备的映射由设备驱动程序完成,3.2.2 逻辑输入设备,取样方法、事件驱动。 取样输入设备的状态，效率不高， 中断驱动：何时处理中断？增加程序设计难度 事件驱动：后台监控程序，事件队列。主动处理。 基于事件驱动方法 的程序结构:,初始化输入设备; do waitEvent(event); switch(event) case EVENT1: procedure1; break

14、; case EVENT2: procedure2; break; ; while (TRUE);,3.2.3 输入方式,设置输入设备的输入方式 Void SetInputMode(enum Device inputDevice, enum InputMode intputMode) 枚举变量Device与InputMode的定义为： enum Device LOCATOR, /定位设备 KEYBOARD, / 键盘设备 ; enum InputMode INACTIVE, /非激活状态 SAMPLE,/取样方式 EVENT;/事件驱动方式,3.2.4 取样方式,定位设备的输入信息分为三部分：

15、 （1）当前光标的位置 （2）各个键的状态（UP or DOWN） （3）哪一个键的状态发生了变化 输入信息数据结构： Typedef struct Point position; /记录光标的位置 enumUP,DOWN buttonChordMAX_BUTTON_COUNT; /记录各个键的当前状态，通常为13个 int buttonOfMostRecentTransition; /指示哪个键改变了状态 LocatorMeasure； 设置为取样方式后，可以这样获取状态信息 Void SampleLocator(LocatorMeasure, *measure),SetInputMode(

16、LOCATOR, SAMPLE) /循环取样直到第一个键的状态为DOWN do SampleLocator(,3.2.5 事件驱动方式,键盘的处理方式：RAW和EDIT Void SetKeyBoardProcessingMode(enum KeyboardMode keyboardMode); 当WaitEvent()返回值为KEYBOARD时，获取键盘内容： Void GetKeyBoard(char *keyMeasure,int bufferSize); keyMeasure用于存放用户输入的字符串，bufferSize指示缓冲区keyMeasure的长度。 定位设备的事件：用户按键、

17、释放键、移动定位设备 获取定位设备事件内容： Void GetLocator(LocatorMeasure *locMeasure); 屏蔽其它键的干扰： Void SetLocatorButtonMask(enum ButtonMask activeButton);,/定位设备反馈方式的设置 Void SetLocatorEchoType(enum EchoType echoType) echoType取值： NO_ECHO 无反馈 CURSOR 光标反馈 / SRGP将各种形状的光标存储 在一张资源表中，通过调用Void SetCursor(int cursorIndex) 来选择所需光标

18、 RUBBER_LINE/RUBBER_RECT 橡胶线/橡胶矩形 橡胶线/橡胶矩形由二点确定：锚点与当前光标点 锚点是固定的，由函数 void SetLocatorEchoRubberAnchor(Point *anchor) 设置。当前光标点的位置随用户的输入而变化。,3.2.6 设置输入设备的属性,定位设备的各种反馈方式示例 p38 图2.11 Void SetLocatorMeasure(Point *position); /设置光标位置,键盘设备无反馈方式这一属性 Void SetKeyboardEchoOrigin(Point *origin) / 设置初始化时屏幕上显示输入字符串

19、的基点 当键盘设备被激活时，缺省的状态为空串。 下面键盘状态设置函数可改变缺省状态： Void SetKeyboardMeasure(char *keyMeasure) / keyMeasure代表一个字符串,3.3 光栅操作,？ 画布 ？ 裁剪窗 ？ 位块拷贝 ？ 显示模式,3.3.1 画布（Canvas) 抽象的数据类型，用户可以在其中画图 包括一个像素图和一些控制信息 具有独立的坐标系 系统可以同时有多个画布，只有一个处于激活状态 屏幕是一个特殊的画布 绘图命令的作用对象是处于激活状态的画布,SRGP中用于保存菜单和屏幕 上一块图像的图元称为画布。,3.3.2 裁剪窗口 为什么裁剪？ 内

20、裁剪：保留窗口之内的图形 外裁剪：保留窗口之外的图形 void SetClipRectangle(Rectangle *clipRect); 3.3.3 位块拷贝 void CopyPixel(int sourceCanvas, Rectangle *sourceRec, Point *destCorner),3.3.4 显示模式 光栅运算与显示模式 4种简单的显示模式 覆盖/Replace 或/Or 异或/Xor 与/And,二值图像间在各种显示模式下的运算结果,光栅运算,异或的用途：光标的移动,11001001 Xor 11111111 - 00110110 Xor 11111111 - 11001001,光栅运算同样适用于 多值图像，表现为相 应单元间的按位逻辑 运算。,小 结,图元 扫描转换 事件驱动(P33) 裁剪窗口 显示模式及其作用,