综合实验二简易图形编辑器实验报告

综合实验二“简易图形编辑器”实验报告

张良钿20048002129 一．总体展示：

下图是我用自己写的“简易图形编辑器”编辑的图形的全屏截屏图片。图中的“indows”文本，“W”是用四条直线拼合而成。所有图形都是在画出后用鼠标选中并调整位置和形状的，右侧的是非模态窗口的“工具栏”。图形源文件为此压缩包中的sky.sky文件中，可用本编辑软件打开。

二．开发过程：

1. 预期目标（暨需求分析）：

A．完成基本功能：交互式绘制图形（至少包括矩形和文本），绘制完成的图形能够正确地重现，绘制结果可以保存到文件并读出；

B．完成高级要求：矩形、文本的颜色、文本字体可调，能够通过鼠标点击选中图形，并进行属性的修改

C．拥有“工具栏”、“状态栏”等，使程序具有更好的人机交互性；

D．支持“剪贴”、“复制”、“粘帖”、“删除”等操作，能够直接定位图元并编辑。

2. 数据结构选择（开发中最重要的环节）：

由于对C++还不熟悉，因此考虑的都还是C中的方法。用结构封装图元和文本，图元结构MYGRAP和文本结构MYTEXT，详见源程序中的MyDoc.h文件。

使用动态申请内存的数据存储方法，具体的方案考虑过三种，具体如下：

A．动态数组：像梁老师上课时介绍的那样，当存储空间不足时，new出更大的一块内存，然后memcpy，再delete原空间。优点：简单，易于理解和操作。缺点：运行效率不高，

尤其是当数据量较大时，每次都要向内存池申请一块很大的连续的内存，然后memcpy 大量数据，浪费了大量内存和CPU运行时间，虽然现在的内存和CPU性能很好，但它们是给用户用的，而不是给程序员使用的。因此在不影响开发效率的情况下，应尽量提高运行效率。

B．双向链表：链表的运行效率明显高于动态数组，且易于构建图层的优先级结构（即图元重叠是的上下顺序）。故在刚开始的时候，我采用了双向链表的结构，并完成了双向链表相关函数的编写（在MyDoc.cpp文件末尾被注释的部分）。但在开发过程中，由于需要能根据图层序号直接定位图层，这样就需要从链头或链尾搜索。于是萌生了对链表进行改造的想法。

C．映射表：我不是是否有这种数据结构，也不知道它的正确名称，因为这是我自己构思出的，姑且称其为“映射表”。它由一系列动态的离散的节点和一个动态的数组表构成。

详细结构如下图所示：

映射表中的每一个元素都是一个指针，指向不同的离散的MYGRAP或MYTEXT的结构便量。表的管理策略同动态数组一样，先申请一个一定长度的数组，当表不够长时，new出一个更长的数组,然后memcpy，再删除原数组。由于数组的每个元素存储的只是一个指针，占用的内存很小，只需很少的资源即可动态整理。每个节点的管理策略同链表的节点相同，都是new和delete的。映射表的优点：运行和存储效率基本接近链表，但可以根据层序号直接定位图元节点，所有的添加、删除、查找、插入、交换层顺序等操作都只需要对映射表进行整理即可，操作方便快速。缺点：增加了一个结构层次，不易理解。

经比较，我选择了映射表的结构，由于MYGRAP和MYTEXT两种结构不同，尤其是MYTEXT中还有一个字符串指针，因此虽然从存储原理上两种结构的指针没有区别，但仍需一个PMYGRAP和一个PMYTEXT分别指向才能通过编译，连void *也不行。于是构造了一个新结构LAYERMAP作为映射表数组的元素，如下：

typedef struct _LAYERMAP_

{

int iFlg; // GRAPDATA or TEXTDA TA，

PMYGRAP pGData;

PMYTEXT pTData;

//void *pData; // pointer to MYGRAP or MYTEXT

} LAYERMAP, *PLAYERMAP;

每次在访问图元节点时都要先判断iFlg，再决定使用pGData还是pTData，增加了程序的复杂度，不得以而为之，应该还有更好的解决策略，我还没想到。

数据结构及其相关函数在源文件MyDoc.cpp中，函数的设置有点C++的味道，可以方便地做成一个类。

3. 具体开发：

选定数据结构，写好MyDoc.cpp后，工作以及完成了一半。很快就完成了基本功能的实现和调试。开始完成扩展功能。

A．实现鼠标选中图元和编辑图元。

希望能实现类似MS-Word中的图形编辑那样的效果。

a.鼠标点击选中最外层的图元，编写函数bool SearchLayer(POINT *a_pPT, int

*pCurLayerCnt)，其中调用了判断点在直线上的函数bool PointInLine(POINT *a_pt, POINT *a_pStart, POINT *a_pEnd, int a_LineWidth)，判断点在矩形内的函数bool PointInRect(POINT *a_pt, POINT *a_pStart, POINT *a_pEnd)，判断点在椭圆内的函数bool PointInEllipse(POINT *a_pt, POINT *a_pStart, POINT *a_pEnd)。编写加调试共约2小时，对数学公式做了化简和近似，确保了运算量的最小化，调试结果良好，矩形、椭圆、直线、文本框都能准确辨认。

b.绘制图元被选中时的标志（外框上的四个小圆和四个小矩形）以及鼠标在图元附件的不

同Cursor。编写了函数bool DrawSltFlg(HDC hdc, PMYGRAP a_pFlgGrap, PLAYERMAP a_pLayer, int a_DrawOrClear)，和bool DrawSltFlg(HDC hdc, PMYGRAP a_pFlgGrap, PLAYERMAP a_pLayer, int a_DrawOrClear)，并大量增补了主消息处理函数WinProc()，编写加调试用了2～3小时，实现效果良好。但整个程序结构开始混乱，尤其是WinProc()过于冗长，程序流程在七种操作模式间跳转，结构不清晰（自己转晕了）。CurrOpMode;

#define RYDRAW 1 // 预备绘图

#define DRAWING 2 // 正在绘图

#define RYTEXT 3 // 准备输入文本

#define TEXTRECTING 4 // 正在绘制文本矩形框

#define TEXTINPUTING 5 // 正在输入文本

#define RYSELECTAGRAP 6 // 预备选择图元

#define SELECTEDAGRAP 7 // 已经选择中了一个图元

#define MOVEINGAGRAP 8 // 移动一个图元

#define MODIFYINGAGRAP 9 // 改变一个图元的形状

c.绘制图元移动和修改过程中的虚线框，编写完代码后发现程序运行混乱了，一时间也查

不出原因，就将其删除或注释了，此功能先搁置。

d.移动或修改选中的图元，编写了函数bool MouseAroundPoint(POINT *a_ptMoser, POINT

*a_ptCenter)，其余的都在WinProc()中增添，加剧了WinProc()的混乱度。耗时约3小时，完成编写与调试。移动和修改功能都已实现，实现效果还不错，但由于没有了虚线框，移动过程的可视化与交互性不够。

B．“工具栏”的开发，用一个dialog绘制工具栏，将其创为非模态对话窗。原想使用TAB Contrl，但由于从没用过，估计要花不少时间学习，而离交作业的最后期限很近了，就用了两个BUTTON代替TAB来切换“图层和图元”界面，编写了ToolBar.cpp文件，编写是特别注意了其可扩展性。“图元”界面用于选择图元操作，“图层”界面用于显示和修改当前选中的图元的参数信息，提供了修改图元的快捷方式。由于时间紧迫以及程序的结构已经混乱，代码尚未编写完成，“图层”功能搁置。

C．“剪切”、“复制”、“粘帖”的功能不难写，由于时间原因未编写。“撤销”功能，我目前还没想出好的策略，似乎只能开辟空间暂存操作记录和数据。“删除”功能是在绘制实验报告的那幅图时，发现没有“删除”很是不便，才临时增加的。由于MyDoc.cpp中相关函数