Лабораторная работа 8. Работа с графикой в Delphi
Цель работы:
- научиться работать с графикой;
- научиться строить графики простейших функций с возможностью масштабирования;
- научиться выводить графики функций с использованием стандартной компоненты Chart;
- научиться строить графики функций, заданных в параметрическом виде;
- научиться воспроизводить эффект анимации.
Отчет должен содержать:
1) Титульный лист
2) Задание
3) Математическую модель
4) Таблицу внешних спецификаций
5) Иерархию модулей (подпрограмм)
6) Описание основных алгоритмов (словесное/блок-схема)
7) Проектирование тестов
8) Результаты тестирования (копии экрана)
Необходимые теоретические сведения для выполнения работы
(Источник: Языки программирования: конспект лекций по специальности 230400 "Информ. системы и технологии" / сост. О. И. Китаева; – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. – 1 o=электрон. опт. диск (CD-ROM.), сс. 51-57)
Графический инструментарий Delphi
Основа графики в Delphi
GDI - Graphics Device Interface в Windows представляет собой интерфейс, который Windows использует для рисования 2D графики. Это хотя и медленный способ отображения графики, однако, самый простой для понимания основ. Графические функции в Delphi являются надстройками над стандартными GDI функциями Windows.
Основу графики в Delphi представляет класс TCanvas – это холст (канва) с набором инструментов для рисования. Для работы с графикой определены классы TGraphic, TPicture, TGraphicObject, TCanvas. TGraphic – это абстрактный класс для инкапсуляции различных графических форматов, поддерживаемых Windows. Наследниками этого класса являются TBitmap, TIcon, TMetafile.
Класс TPicture представляет собой полнофункциональный класс, содержащий всё необходимое для работы с готовыми изображениями, является контейнером для класса TGraphic, позволяет загружать различные графические изображения, не заботясь о формате. Методы класса определяют тип изображения по расширению имени файла. Свойство Graphic класса TPicture указывает на тип используемого графического изображения.
Классы TGraphic и TPicture содержат ограниченное количество поддерживаемых ими форматов, однако на базе TGraphic можно создавать новые классы, которые будут поддерживать другие графические форматы.
Абстрактный класс TGraphicObject является родительским по отношению к классам TFont, TBrush, TPen. Классы TFont, TBrush, TPen используются только в качестве свойств других классов.
Компонент TPaintBox используется в тех случаях, когда необходимо иметь прямоугольную область для выполнения графических операций. Использование этого компонента может быть альтернативой рисованию по канве формы, но TPaintBox не позволяет загружать готовые изображения.
Программное рисование
Форма и все визуальные управляющие компоненты Delphi обладают свойством Canvas. Конструктор Create создаёт экземпляр класса TCanvas со свойствами: Brush, Pen, Font, CopyMode, ClipRect, PenPos, Pixels.
Brush, Pen и Font называются инструментами для рисования.
Свойство PenPos – это текущая позиция карандаша – невидимый маркер, который задается горизонтальной PenPos.x и вертикальной PenPos.y координатами. Pixels[X,Y]: integer]:color представляет собой массив, содержащий цвета пикселей. Для доступа к отдельному пикселю достаточно указать его координаты.
Определим некоторые важные классы:
TPen. Используется для рисования простых линий. Обычно применяется для функции LineTo или при рисовании рамки для определённой фигуры (например для функции Rectangle).
TBrush. Кисть используется для заполнения области определённым цветом. Применяется в функциях Rectangle, FillRect или FloodFill.
TFont. Используется для задания шрифта, которым будет нарисован текст. Можно указать имя шрифта, размер и т.д.
TRegion. Позволяет задать регион (замкнутое пространство). Регионом может быть круг, квадрат или произвольная фигура.
Программное рисование рассмотрим на примере рисования цветка, растущего в траве.
Для рисования использованы классы TPen (Перо) и TBrush (Кисть) Изображение построено с помощью процедур Polygon (Многоугольник) и Ellipse (Эллипс). Процедуры заданы следующим образом:
procedure Polygon(Points: array of TPoint); Замкнутая ломаной линии – многоугольник задается как массив точек, последняя объявленная в массиве точка соединяется с первой и область внутри многоугольника закрашивается текущим цветом кисти.
procedure Ellipse(x1, y1, x2, y2: Integer); Эллипс вписан в прямоугольник, x1,y1 – координаты верхнего левого угла прямоугольника, x2,y2 - координаты нижнего правого угла.
Результат рисования представлен на рисунке 1.
Листинг программы
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
ExtCtrls, StdCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Button1: TButton;
procedure Button1Click(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
const a:array[1..24] of integer=(95,-12,115,-32,75,-6,95,-26,115,-6,135,-26,95,14,75,-6,115,14,135,-6,95,22,115,2);
var
Form1: TForm1;
x1,y1,x2,y2:integer;
i,k,a1,a2,b1,b2:integer;
implementation
{$R *.DFM}
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
x1:=100;
y1:=100;
Refresh;
Canvas.pen.Color:=clBlack;
Canvas.Brush.Color:=$0000C400;
Canvas.Polygon([Point(x1, y1+80),Point(x1+200, y1+80),Point(x1+180, y1+60),Point(x1+170, y1+70),Point(x1+160, y1+60),Point(x1+150, y1+70)
,Point(x1+140, y1+60),Point(x1+130, y1+70),Point(x1+120, y1+60),Point(x1+110, y1+70),Point(x1+100, y1+60),Point(x1+90, y1+70),Point(x1+80, y1+60),Point(x1+70, y1+70)
,Point(x1+60, y1+60),Point(x1+50, y1+70),Point(x1+40, y1+60),Point(x1+30, y1+70),Point(x1+20, y1+60),Point(x1+10, y1+70)]);
Canvas.Polygon([Point(x1+100, y1+80),Point(x1+110, y1+80),Point(x1+110, y1+50),Point(x1+130, y1+30),Point(x1+110, y1+40),Point(x1+110, y1+10),Point(x1+105, y1-10)]);
Canvas.Brush.Color:=clYellow;
Canvas.Ellipse(x1+95,y1-15,x1+115,y1+5);
Canvas.Brush.Color:=$005B5BFF;
i:=1;
for k:=1 to 6 do
begin
Canvas.Ellipse(x1+a[i],y1+a[i+1],x1+a[i+2],y1+a[i+3]);
i:=i+4;
end;
end;
end.
Рисунок 1 - Результат выполнения программы
Построение графиков функций. Преобразование координат