Visual C++图形程序设计实验

实验1VisualC++图形程序设计一、实验目的VisualC++是在MicrosoftC的基础上发展而来的，随着计算机软、硬件技术的快速发展，如今VisualC++已成为集编辑、编译、运行、调试于一体功能强大的集成编程环境。本章以VisualC++6.0为对象，主要介绍VisualC++集成编成环境的使用、图形设备接口和常用图形程序设计、鼠标编程以及菜单设计等基础，目的是通过对VisualC++的学习，掌握VisualC++图形程序设计的方法，为计算机图形学原理部分的算法实现提供程序工具和方法。二、实验任务1．学习VisualC++图形程序设计的方法；2．掌握VisualC++集成编成环境的使用、图形设备接口和常用图形程序设计、鼠标编程、橡皮筋交互技术、画刷与画笔以及菜单设计等；三、基础知识和实验步骤3．1VisualC++6.0应用程序开发方法介绍VisualC++6.0集成开发环境，以一个简单的实例介绍利用VisualC++应用程序工程建立方法和程序设计框架。3．1．1VisualC++的集成开发环境从开始菜单中启动VisualC++6.0，进入开发集成环境。打开一个项目后，可以看到VisualC++6.0的开发环境由标题栏、工具栏、工作区窗口、源代码编辑窗口、输出窗口和状态栏组成，见图3.1所示。标题栏用于显示应用程序名和所打开的文件名，标题栏的颜色可以表明对应窗口是否被激活。菜单栏包括文件、编辑、显示、插入、工程、编译、工具、窗口和帮助九项主菜单，包含了从源代码的编辑、界面设计、程序调试和编译运行在内的所有功能。工具栏列出了常用的菜单命令功能和对象方法。工具栏的下面是两个窗口，一个是工作区窗口，用于列出工程中的各种对象，一个是源代码编辑窗口，用于各个对象的程序设计。输出窗口显示项目建立过程中所产生的各种信息。屏幕底端是状态栏，它给出当前操作或所选择命令的提示信息。--1标题栏菜单栏工作区源代码编辑窗图3.1VisualC++6.0集成开发环境3．1．2应用程序工程的建立方法VisualC++提供了一种称为AppWizard的工具，利用该工具，用户可以方便地按照自己的需要创建符合需要的应用程序框架。在这个基础上，用户可以进一步将自己编写的程序加入到这个框架中，实现用户程序的功能。下面介绍建立VcApp应用程序框架的方法，其它应用程序的方法都与此类似。第一步：启动VisualC++,选择工程方法从开始菜单中选择VisualC++，进入VisualC++集成环境。从文件菜单中选择新建(New)命令，弹出图3-2对话框。切换到工程（Projects）标签，项目类型选择MFCAppWizard(exe)，输入工程的名字（如VcApp），选择项目放置的位置，然后单击“确定”按钮。图3-2VisualC++的New对话框口状态栏--2第二步：设置应用程序的特性。这些设置包括六个问题，每一个问题都有不同的选项供选择。一个问题选择完后，通过“下一步”（Next）选择下一个问题，直到六个问题选择完毕。还可以通过“上一步”(Back)返回上一个问题重新选择。下面继续上面的例子，在单击“确定”按钮后，弹出第一个问题窗口，如图3-3所示。第一个问题是建立什么类型的应用程序，有三个选项：单个文档（Singledocument）、多重文档（Multipledocument）和基本对话（Dialogbased）。单个文档应用程序主窗口中只有一个窗口，多重文档可以在主窗口中开多个子窗口，基本对话主窗口是一个对话框。例中选择单个文档，单击“确定”，进入下一个问题，如图3-4所示。第二个问题是数据库的支持，是否用ODBC存取数据库，有四个选项：不包括数据库的支持（None）、仅包含ODBC头文件（Headerfilesonly）、指定一个数据库但没有文件支持和指定一个数据库但需要文件支持。当选择了后两项，则需要用户选择一个已经建立的数据库。例中不需要数据库支持，选择第一个选项“否”，进入第三个问题，如图3-5所示。图3-3第一个问题：选择应用程序的类型图3-4第二个问题：选择是否要用ODBC支持--3第三个问题是对ActiveX的支持。有五个选项：（1）没有对ActiveX的支持；（2）ActiveX容器，它可以包含链接和嵌入对象。容器不能为其它的ActiveX程序提供支持，它只能维护嵌入对象；（3）微型服务器（Mini-server），应用程序不能独立运行，只能被调用为其它程序建立ActiveX对象。（4）完整服务器（Full-server），它能够独立运行，并能够为其它应用程序建立ActiveX对象。（5）容器和服务器，一个应用程序可以同时是容器和服务器。在例子中，选择第一个选项，没有对ActiveX的支持，单击“下一个”（Next）进入下一个问题。图3-5第三个问题：选择是否对ActiveX的支持第四个问题是应用程序的特性和高级选项，如图3-6所示。图3-6应用程序的特性和高级选项例中全部采用默认选项，进入下一个问题。--4第五个问题是项目的风格、原文件注释和MFC库类型，如图3-7所示。在例子中全部采用默认选项，进入第六个问题。第六个问题是确定类名和文件名，如图3-8所示。基于第一个问题到第五个问题的回答，AppWizard会把将要建立的新类的名称通知用户。AppWizard将为应用程序建立四个新类，CVcAppApp是应用程序类，它是CWinApp的派生类。CMainFrame是一个拥有应用程序主窗口的类。CVcAppDoc和CVcAppView是该应用程序的文档和视图类。这些名字用户可以改变。最后单击“完成”（Finish）,显示所建项目的信息，单击“确定”后，项目建立完成。图3-7项目的风格、原文件注释和MFC库类型图3-8通知MFC产生的类名称3．1．3输入源程序进行程序设计应用程序项目工程建立以后，就为应用程序的开发建立了一个框架，这是不输入任何--5程序代码，对该项目程序进行编译和运行，可以生成一个完整的窗口程序。用户根据项目工程中的不同类，输入自己设计的程序代码，完成用户的程序设计。例如，从VcAppClasses中找到CVcAppView的OnDraw（）函数，如图3-9所示。双击OnDraw（）函数，这时系统会打开VcAppView.cpp文件，而且光标正置于OnDraw（）函数中，在其中输入下列语句：pDc-TextOut(30,30,”同学们好，欢迎使用VC++编程！”)；编译并运行该程序，运行结果如图3-10所示。图3-9输入程序源代码图3-10运行结果--63．2图形设备接口和图形程序设计3．2．1图形设备接口简介在Windows系统中，程序都是通过一个叫做图形设备接口（GDI,GraphicsDeviceInterface）的抽象接口和硬件打交道，Windows会自动将设备环境表映射到相应的物理设备，并且会提供正确的输入/输出指令。GDI是Windows系统核心的三种动态链接库之一，它管理Windows系统的所有程序的图形输出。在Windows系统中，GDI向程序员提供了高层次的绘图函数，只要掌握这些绘图函数，就可以很方便地进行图形程序设计。另一个概念是设备描述表（DC,DeviceContext）。DC是一个数据结构，当程序向GDI设备中绘图时，需要访问该设备的DC。MFC将GDI的DC封装在C++类中，包括CDC类和CDC派生类，这些类中的许多成员都是对本地GDI绘图函数进行简单封装而形成的内联函数。DC的作用就是提供程序与物理设备或者虚拟设备之间的联系，除此之外，DC还要处理绘图属性的设置，如文本的颜色等。程序员可以通过调用专门的GDI函数修改绘图属性，如SetTextColor()函数。CDC类是GDI封装在MFC中最大的一个类，它表示总的DC。表3.1列出了CDC中的一些常用绘图函数。表3.1CDC类中常用绘图函数函数描述使用频率Arc()椭圆弧****BitBlt()把位图从一个DC拷贝到另一个DC*Draw3dRect()绘制三维矩形**DrawDragRect()绘制用鼠标拖动的矩形**DrawEdge()绘制矩形的边缘**DrawIcon()绘制图标***Ellipse()绘制椭圆****FillRect()绘制用给定的画刷颜色填充矩形***FillRgn()绘制用给定的画刷颜色填充区域***FillSolidRed()绘制用给定的颜色填充矩形***FloodFill()用当前的画刷颜色填充区域***FrameRect()绘制矩形边界**FrameRgn()绘制区域边界**GetBKColor()获取背景颜色*****GetCurrentBitmap()获取所选位图的指针**GetCurrentBrush()获取所选画刷的指针***GetCurrentFont()获取所选字体的指针***GetCurrentPalette()获取所选调色板的指针***GetCurrentPen()获取所选画笔的指针***GetCurrentPosition()获取画笔的当前位置****GetDeviceCaps()获取显示设备能力的信息**--7GetMapMode()获取当前设置映射模式***Getpixel()获取给定像素的RGB颜色值*****GetPolyFillMode()获取多边形填充模式***GetTextColor()获取文本颜色****GetTextExtent()获取文本的宽度和高度**GetTextMetrics()获取当前文本的信息**GetWindow()获取DC窗口的指针**GrayString()绘制灰色文本***LineTo()绘制直线******MoveTo()设置当前画笔位置******Pie()绘制饼图***Polygon()绘制多边形***PolyLine()绘制一组直线***RealizePalette()将逻辑调色板映射到系统调色板**Rectangle()绘制矩形****RoundRect()绘制圆角矩形***SelectObject()选择GDI绘图对象**SelectPalette()选择逻辑调色板**SelectStockObject()选择预定义图形对象**SetBkColor()设置背景颜色******SetMapMode()设置映射模式***SetPixel()把像素设定为给定的颜色******SetTextColor()设置文本颜色******StretchBlt()把位图从一个DC拷贝到另一个DC，并根据需要扩展或压缩位图*TextOut()绘制字符串文本*****这些函数的语法和使用可以通过MSDN帮助查询。3.2.2节主要介绍Windows中基本图形，包括电、直线、圆、圆弧、矩形、椭圆、扇形、折线等程序设计3．2．2绘制基本图形（1）画点SetPixel()函数可以在指定的坐标位置按指定的颜色画点。函数原型说明如下：COLORREFCDC::SetPixel(intX,intY,COLORREFcrColor);其中，（X，Y）为点的坐标位置，crColor参数为点的颜色值。如果函数调用成功，则函数返回像素的颜色值，否则返回值为-1。颜色值通过RGB(Red,Green,Blue)来设置，其中三个参数取值0~255。例如，在VcAPP项目中，在CVcAppView类中的OnDraw()函数中加入下列画点语句：//绘制一组彩色点//绘制一组彩色点pDC-TextOut(20,20,point:);--8pDC-SetPixel(100,20,RGB(255,0,0));pDC-SetPixel(110,20,RGB(0,255,0));pDC-SetPixel(120,20,RGB(0,0,255));pDC-SetPixel(100,20,RGB(255,255,0));pDC-SetPixel(100,20,RGB(255,0,255));pDC-SetPixel(100,20,RGB(0,255,255));pDC-