VC实验二MFC曲线绘制实验.docx
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VC实验二MFC曲线绘制实验
实验二、MFC曲线绘制实验
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2.1实验目的
●了解Windows图形处理的基本原理。
●掌握Windows图形和文本输出。
2.2实验平台
●WindowsXPprofessional操作系统。
●VC6.0集成开发环境。
2.3实验内容
●MFC曲线绘制实现
2.4实验原理
●图形设备接口和接口环境
Windows是一个图形操作系统，Windows使用图形设备接口（GDI）进行图
形和文本输出，MFC封装了GDI对象，提供了CGdiObject类和CDC类支持图形和文本输出。
Windows引入GDI的主要目的是为了实现设备无关性。
所谓设备无关性，是指操作系统屏蔽了硬件设备的差异，使用户编程时一般无须考虑设备的类型。
应用程序可以使用GDI创建3种类型的图像：
1．适量图形：
如各种集合图形。
2．光栅图形：
指光栅图形函数对以位图形式存储的数据进行操作，它包括各种位图和图标的输出。
3．文本：
以逻辑坐标为单位进行计算，Windows中的文本是按图形方式输出的。
1.设备环境（DeviceContext，DC）
为了体现Windows的设备无关性，应用程序的输出不直接面向显示器或打印机等物理设备，而是面向一个称之为设备环境（DeviceContext，DC）的虚拟逻辑设备。
设备环境，DC也称设备描述表或设备上下文。
设备环境DC是由GDI创建、用来代表设备连接的数据结构。
DC的主要功能有以下几种:
（1）允许应用程序使用一个输出设备。
（2）提供Windows应用程序、设备驱动和输出设备之间的连接。
（3）保存当前信息，例如当前的画笔、画刷、字体和位图等图形对象及其属性，以及颜色和背景等影响图形输出的绘图模式。
（4）保存窗口剪切区域（ClippingRegion），限制程序输出到输出设备中窗口覆盖的区域。
2.设备环境类CDC及其功能
设备环境类
功能描述
CDC
所有设备环境类的基类，对GDI的所有绘图函数进行了封装；可用来直接访问整个显示器或非显示设备（如打印机等）的上下文。
CPaintDC
CPaintDC用于响应窗口重绘消息（WM_PAINT）的绘图输出，不仅可对客户区进行操作，还可以对非客户区进行操作。
CClientDC
代表窗口客户区的设备环境，一般在响应非窗口消息并对客户区绘图时要用到该类。
CWindowDC
代表整个窗口的设备环境，包括客户区和非客户区；除非要自己绘制窗口边框和按钮，否则一般不用它。
CMetaFileDC
代表Windows图元文件的设备环境；一个Windows图元文件包括一系列的图形设备接口命令，可以通过重放这些命令来创建图形；对CMetaFileDC对象进行的各种绘制操作可以被记录到一个图元文件中。
3.设备环境类CDC的一些常用函数
4.颜色的设置
Windows用COLORREF类型的数据存放颜色，它实际上是一个32位整数。
任何一种颜色都是由红、绿、蓝3种基本颜色组成的，COLORREF类型数据的低位字节存放红色强度值，第2个字节存放绿色强度值，第3个字节存放蓝色强度值，高位字节为0，每一种颜色分量的取值范围为0～255。
直接设置COLORREF类型的数据不太方便。
MFC提供了RGB宏，用于设置颜色，它将其中的红、绿、蓝分量值转换为COLORREF类型的颜色数据，其使用形式为：
RGB（byRed,byGreen,byBlue）
其中参数byRed、byGreen和byBlue分别表示红、绿、蓝分量值（范围0～255）。
例如，
RGB（0,0,0）表示黑色，RGB（255,0,0）表示红色，RGB（0,255,0）表示绿色，RGB（0,0,255）表示
蓝色。
表3-3列出了一些常用颜色的RGB值。
很多涉及到颜色的GDI函数都需要使用COLORREF类型的参数，如设置背景色的成员函数CDC:
:
SetBkColor（）、设置文本颜色的成员函数CDC:
:
SetTextColor（）。
下面的代码说明如何使用RGB宏。
COLORREFrgbBkClr=RGB（192,192,192）;//定义灰色
pDC->SetBkColor（rgbBkClr）;//背景色为灰色
pDC->SetTextColor（RGB（0,0,255））;//文本颜色为蓝色
5.获取设备环境
在一个MFC应用程序中获得DC的方法主要有两种：
一是接受一个参数为指向CDC对象的指针；二是声明一个MFC设备环境类的对象，并使用this指针为该对象赋值。
6.GDI对象CGdiObject
在默认状态下，当用户创建一个设备环境并在其中绘图时，系统使用设备环境默认的绘图工具及其属性。
如果要使用不同风格和颜色的绘图工具进行绘图，用户必须重新为设备环境设置自定义的画笔和画刷等绘图工具。
这些绘图工具统称为GDI对象。
GDI对象是Windows图形设备接口的抽象绘图工具。
除了画笔和画刷，其他GDI对象还包括字体、位图和调色板。
MFC对GDI对象进行了很好的封装，提供了封装GDI对象的类。
1.CPen类：
装GDI画笔。
用于绘制对象的边框以及直线和曲线。
默认的画笔用于绘制与一个像素等宽的黑色实线。
2.CBrush类：
装GDI画刷。
画刷是用来填充一个封闭图形对象（如矩形、圆形）的内部区域的，默认的画刷颜色是白色。
3.CFont类：
封装GDI字体对象。
用来绘制文本。
用户可以建立一种GDI字体，并使用CFont的成员函数来访问它。
主要用于设置文本输出的效果，包括文字的大小、是否加粗、是否斜体、是否加下划线等。
4.CBitmap类：
封装GDI位图。
提供成员函数装载和位图操作，位图可以用于填充区域。
5.CPalette类：
封装GDI调色板。
包含系统可用的色彩信息，是应用程序和彩色输出设备环境（如显示器）的接口。
6.CRgn类：
封装GDI区域。
区域是窗口内的一块多边形或椭圆形区域。
CRgn用于设备环境（通常是窗口）内的区域操作，通常和CDC类中与裁剪（clipping）有关的成员函数配合使用。
●画笔和画刷的使用
库存对象是由操作系统维护的、用于绘制屏幕的常用对象，包括库存画笔、画刷、字
体等。
使用SelectStockObject（）函数可以直接选择库存对象，修改系统默认值。
如果选择
成功，函数SelectStockObject（）将返回以前的CGdiObject对象的指针，需要将返回值转换
为相匹配的GDI对象的指针。
函数参数用于指定选择的是哪一种GDI库存对象，可直接
选用的库存对象见表：
2.5实验步骤
Ø创建MFC应用程序框架
打开VC6.0,使用MFCAppWizard[exe]向导创建MFC应用程序Sy5框架，选择单文档应用程序，其它默认。
Ø添加菜单项
选择项目工作区的资源视图，展开menu文件夹，双击菜单资源IDR_MAINFRAME，打开菜单编辑器。
在主菜单【帮助】的后面添加3个菜单项【曲线】、【线宽】和【颜色】，并分别给它们添加子菜单，如下图所示
Ø创建快捷菜单
为应用程序添加一个快捷菜单，并将快捷菜单的菜单项设置为菜单栏中的相应项，如下图所示：
Ø创建工具栏
为应用程序创建一个新的工具栏，并使工具栏上的各按钮与菜单栏中的菜单项相对应，如下图所示：
Ø添加代码
⏹添加成员变量及成员函数
选择项目工作区中的类视图，右击CSy5View，光标移至添加，分别添加成员变量及成员函数，见以下两个表:
在构造函数中初始化成员变量：
CSy5View:
:
CSy5View（）
{
m_typ=0;//初始时窗口中不显示曲线
m_col=RGB（0,0,0）;//颜色初始为黑色
m_wid=1;//线宽初始为1
m_able=0;//初始时除“正弦”和“余弦”菜单项外，新增的其他菜单项均//为不可用
}
⏹添加成员函数代码
打开Sy5View.h文件，在类的定义前面添加代码：
constdoublePI=3.1416;
打开Sy5View.cpp文件，添加如下文件包含代码：
#include"math.h"
#include"MainFrm.h"
为上表中各成员函数添加代码：
doubleCSy5View:
:
calsin（intx）
{
doubley;
y=sin（x*PI/180）;//计算正弦
returny;
}
doubleCSy5View:
:
calcos（intx）
{
doubley;
y=cos（x*PI/180）;//计算余弦
returny;
}
voidCSy5View:
:
drawline（CDC*pDC,intx1,inty1,intx2,inty2）
{
pDC->MoveTo（x1,y1）;
pDC->LineTo（x2,y2）;
}
voidCSy5View:
:
drawaxis（CDC*pDC）
{
CStringstr;
CFontmyfont,*oldfont;
myfont.CreatePointFont（80,"Arial",pDC）;//定义坐标刻度字体
oldfont=pDC->SelectObject（&myfont）;
drawline（pDC,50,10,50,290）;//绘制Y轴
drawline（pDC,45,150,780,150）;//绘制X轴
for（inti=50;i<780;i=i+90）
{
drawline（pDC,i,145,i,150）;//绘制X轴上刻度线
str.Format（"%d",i-50）;
if（（i-50）!
=0）pDC->TextOut（i,155,str）;//输出X轴上刻度值
}
for（i=0;i<11;i++）//绘制Y轴上刻度线,输出刻度值
{
drawline（pDC,50,50+20*i,55,50+20*i）;
str.Format（"%.2f",1-0.2*i）;
if（i!
=5）pDC->TextOut（15,45+20*i,str）;
elsepDC->TextOut（15,45+20*i,"0"）;
}
pDC->SelectObject（oldfont）;
myfont.DeleteObject（）;
}
voidCSy5View:
:
drawcurve（CDC*pDC）
{
drawaxis（pDC）;//调用成员函数绘制坐标系
CPointpoint[750];
CPenmypen,*oldpen;
mypen.CreatePen（PS_SOLID,m_wid,m_col）;//创建实线画笔、线宽及颜//色由参数m_wid和m_col确定
oldpen=pDC->SelectObject（&mypen）;
for（inti=0;i<722;i++）
{
point[i].x=i+50;
if（m_typ==1）//根据参数m_typ的值确定曲线类型
point[i].y=（int）（150-calsin（i）*100）;
elseif（m_typ==2）
point[i].y=（int）（150-calcos（i）*100）;
}
for（i=0;i<721;i++）
drawline（pDC,point[i].x,point[i].y,point[i+1].x,point[i+1].y）;
//调用函数绘制曲线
pDC->SelectObject（oldpen）;
mypen.DeleteObject（）;
}
⏹建立消息映射
分别为菜单项【正弦】、【余弦】、【线宽2】、【线宽3】、【红色】和【蓝色】添加COMMAND及UPDATE_COMMAND_UI消息处理函数，见下表：
在消息处理函数中添加如下代码：
voidCSy5View:
:
OnSin（）
{
m_typ=1;//选择正弦曲线
m_able=1;//不可用菜单项变为可用
Invalidate（）;//更新视窗
}
voidCSy5View:
:
OnCos（）
{
m_typ=2;
m_able=1;
Invalidate（）;
}
voidCSy5View:
:
OnColr（）
{
m_col=RGB（255,0,0）;//选择红色
Invalidate（）;
}
voidCSy5View:
:
OnColb（）
{
m_col=RGB（0,0,255）;
Invalidate（）;
}
voidCSy5View:
:
OnWidsp2（）
{
m_wid=2;//设置线宽为2
Invalidate（）;
}
voidCSy5View:
:
OnWidsp3（）
{
m_wid=3;
Invalidate（）;
}
voidCSy5View:
:
OnUpdateColb（CCmdUI*pCmdUI）
{
pCmdUI->Enable（m_able）;//“红色”菜单项变为可用
if（m_col==RGB（0,0,255））
pCmdUI->SetCheck（true）;//“红色”菜单项加标记
else
pCmdUI->SetCheck（false）;
}
voidCSy5View:
:
OnUpdateColr（CCmdUI*pCmdUI）
{
pCmdUI->Enable（m_able）;
if（m_col==RGB（255,0,0））
pCmdUI->SetCheck（true）;
else
pCmdUI->SetCheck（false）;
}
voidCSy5View:
:
OnUpdateWidsp2（CCmdUI*pCmdUI）
{
pCmdUI->Enable（m_able）;
if（m_wid==2）
pCmdUI->SetCheck（true）;
else
pCmdUI->SetCheck（false）;
}
voidCSy5View:
:
OnUpdateWidsp3（CCmdUI*pCmdUI）
{
pCmdUI->Enable（m_able）;
if（m_wid==3）
pCmdUI->SetCheck（true）;
else
pCmdUI->SetCheck（false）;
}
⏹添加状态栏操作代码
打开MainFrm.cpp文件，将系统默认的状态栏对象m_wndStatusBar的访问类型改为Public。
在状态栏静态数组中添加ID_INDICATOR_PROMPT，并在字符串编辑器中设置其属性，手工建立ID_INDICATOR_PROMPT的UPDATE_COMMAND_UI消息映射。
首先，选择项目工作区的ClassView视图，双击CSy5View类，打开其头文件Sy5View.h，在消息处理函数的声明宏中添加代码。
afx_msgvoidOnUpdatePrompt（CCmdUI*pCmdUI）;
然后，打开Sy5View.cpp文件，在其消息映射表中添加代码。
ON_UPDATE_COMMAND_UI（ID_INDICATOR_PROMPT,OnUpdatePrompt）;
最后，在Sy5View.cpp文件中给消息处理函数OnUpdatePrompt（）添加代码。
voidCSy5View:
:
OnUpdatePrompt（CCmdUI*pCmdUI）
{
CMainFrame*pMainFrame=（CMainFrame*）AfxGetMainWnd（）;
CStatusBar*pStatusBar=&pMainFrame->m_wndStatusBar;
//获取状态栏指针
CStringstr,str1,str2,str3;
str2="宽1,";
str3="黑色";
str1=（m_typ==1）?
"正弦,":
"余弦,";
if（m_wid==2）//以下代码根据用户选择确定提示信息
str2="宽2,";
elseif（m_wid==3）
str2="宽3,";
if（m_col==RGB（255,0,0））
str3="红色";
elseif（m_col==RGB（0,0,255））
str3="蓝色";
str=str1+str2+str3;
if（m_able==0）str="选择曲线类型";//初始时状态栏中提示信息
pStatusBar->SetPaneText（1,str）;//显示提示信息
}
⏹编译、链接并运行程序。
2.6实验结果
●实验心得：
本次实验虽然实验要求上的步骤写得比较的详细，一步一步的按着操作加代码完成了差不多，但是也出现了一些错误，比较繁琐。
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