ооп теория
.pdfПеред рисованием кривых цветом переднего плана общая для всех кривых точка center получает координаты курсора мыши, передаваемые аргументом обработчика события.
Событие Paint
Вызов метода DrawWeb добавлен еще и в обработчик события Paint:
protected override void OnPaint(System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
{
pen = SystemPens.ControlText; DrawWeb(); Debug.WriteLine(count++);
}
Говоря о рисовании, нельзя не упомянуть о событии Paint. Оно возникает всякий раз, когда область, в которой происходило рисование, повреждена.
Причины этого могут быть разные - пользователь свернул форму, изменил ее размеры, произошло перекрытие другой формой, был вызван метод Invalidate - во всех этих случаях требуется перерисовать область. Тогда-то и возникает событие Paint, в задачу его обработчика входит перерисовка поврежденной области. Первый раз событие Paint возникает при открытии формы.
Переменная count, введенная нами, позволяет в режиме отладки подсчитывать число вызовов события Paint.
Событие Paint подключают обычно не так, как это делалось, например, для события MouseMove. Вместо этого переопределяют родительский метод
OnPaint. (Как переопределяются родительские методы группы On,
занимающиеся обработкой событий, другие методы классов родителей и базовых интерфейсов? В режиме проектирования в окне классов,
отражающем структуру класса, нужно выбрать соответствующий класс (в
нашем случае класс формы BezierWeb), раскрыть узел BasesAndInterfaces
этого класса и из появившегося списка всех наследованных свойств и
541
методов выбрать нужный (в нашем случае метод OnPaint). В результате появится заготовка для переопределения метода.)
В данном контексте перерисовка сводится, как это обычно делается, к вызову метода, выполняющего рисование. Для повышения эффективности можно анализировать поврежденную область и выполнять рисование только в ее пределах.
Закончим на этом с рисованием пером и перейдем к рассмотрению рисования кистью.
КИСТИ И КРАСКИ
Создадим в нашем проекте новую форму RandomShapes, в которой будем рисовать и закрашивать геометрические фигуры трех разных типов -
эллипсы, сектора, прямоугольники. Для каждого типа фигуры будем использовать свой тип кисти: эллипсы будем закрашивать градиентной кистью, сектора - сплошной, а прямоугольники - узорной. Цвет фигуры, ее размеры и положение будем выбирать случайным образом. Рисование фигур будет инициироваться в обработчике события Click. При каждом щелчке кнопкой мыши на форме будут рисоваться три новых экземпляра фигур каждого типа. В отличие от кривых Безье, старые фигуры стираться не будут.
На рис. 24.15 показана форма после нескольких щелчков кнопки мыши.
Конечно, черно-белый рисунок в книге не может передать цвета, особенно смену оттенков для градиентной кисти. На экране дисплея или цветном рисунке все выглядит красивее.
А теперь приведем программный код, реализующий рисование. Начнем, как обычно, с полей класса:
//fields
542
int cx,cy; Graphics graph; Brush brush; Color color; Random rnd;
Инициализация полей производится в методе MyInit, вызываемом конструктором класса:
Рис. 24.15. Рисование кистями разного типа
void MyInit()
{
cx = ClientSize.Width; cy = ClientSize.Height;
graph = CreateGraphics(); rnd = new Random();
}
Рассмотрим теперь основной метод, реализующий рисование фигур различными кистями:
void DrawShapes()
{
for(int i=0; i<3; i++)
{
//выбирается цвет - красный, желтый, голубой int numcolor = rnd.Next(3);
switch (numcolor)
{
case 0:
color = Color.Blue; break;
case 1:
color = Color.Yellow; break;
case 2:
color = Color.Red; break;
}
//градиентной кистью рисуется эллипс, //местоположение случайно
Point top = new Point(rnd.Next(cx), rnd.Next(cy)); Size sz = new Size(rnd.Next(cx-top.X), rnd.Next(cy-
top.Y));
Rectangle rct = new Rectangle(top, sz); Point bottom = top + sz;
543
brush = new LinearGradientBrush(top, bottom, Color.White,color);
graph.FillEllipse(brush,rct);
//сплошной кистью рисуется сектор, //местоположение случайно
top = new Point(rnd.Next(cx), rnd.Next(cy));
sz = new Size(rnd.Next(cx-top.X), rnd.Next(cy-top.Y)); rct = new Rectangle(top, sz);
brush = new SolidBrush(color); graph.FillPie(brush,rct,30f,60f);
//узорной кистью рисуется прямоугольник, //местоположение случайно
top = new Point(rnd.Next(cx), rnd.Next(cy));
sz = new Size(rnd.Next(cx-top.X), rnd.Next(cy-top.Y)); rct = new Rectangle(top, sz);
HatchStyle hs = (HatchStyle)rnd.Next(52);
brush = new HatchBrush(hs,Color.White, Color.Black); graph.FillRectangle(brush,rct);
}
}
Приведу некоторые комментарии в дополнение к тем, что встроены в текст метода. Здесь многое построено на работе со случайными числами.
Случайным образом выбирается один из возможных цветов для рисования фигуры, ее размеры и положение. Наиболее интересно рассмотреть создание кистей разного типа. Когда создается градиентная кисть.
brush = new LinearGradientBrush(top, bottom, Color.White,color);
то нужно в конструкторе кисти задать две точки и два цвета. Точки определяют интервал изменения оттенков цвета от первого до второго. В
начальной точке имеет место первый цвет, в конечной - второй, в остальных точках - их комбинация. Разумно, как это сделано у нас, в качестве точек выбирать противоположные углы прямоугольника, ограничивающего рисуемую фигуру.
Наиболее просто задается сплошная кисть:
brush = new SolidBrush(color);
Для нее достаточно указать только цвет. Для узорной кисти нужно задать предопределенный тип узора, всего их возможно 52. В нашем примере тип узора выбирается случайным образом:
544
HatchStyle hs = (HatchStyle)rnd.Next(52);
brush = new HatchBrush(hs,Color.White, Color.Black);
Помимо первого аргумента, задающего тип узора, указываются еще два цвета
- первый определяет цвет повторяющегося элемента, второй - цвет границы между элементами узора.
Непосредственное рисование кистью осуществляют методы группы Fill:
graph.FillEllipse(brush,rct);
graph.FillPie(brush,rct,30f,60f);
graph.FillRectangle(brush,rct);
Первый аргумент всегда задает кисть, а остальные зависят от типа рисуемой фигуры. Как правило, всегда задается прямоугольник, ограничивающий данную фигуру.
Вызов метода DrawShapes, как уже говорилось, встроен в обработчик события Click формы RandomShapes:
private void RandomShapes_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
DrawShapes();
}
На этом поставим точку в рассмотрении данной темы. По сути, этим завершается и наш учебный курс. В последней лекции будет рассмотрен некоторый заключительный проект.
545
Тема 25. ФИНАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ.
СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ:
Абстрактный класс Figure
Классы семейства геометрических фигур o Класс Ellipse
o Класс Circle
o Класс LittleCircle o Класс Rect
o Класс Square o Класс Person
Список с курсором. Динамические структуры данных o Классы элементов списка
Организация интерфейса
546
Лекция особенная - она посвящена описанию финального проекта, в
котором объединены многие, надеюсь, уже хорошо знакомые элементы.
В финальном проекте создается семейство классов, описывающих геометрические фигуры. Проектирование начинается с абстрактного класса поведения, который описывает общие свойства и методы, характерные для всех фигур семейства. Затем, используя наследование, создаются классы конкретных геометрических фигур, начиная с простейших, таких, как круги и прямоугольники, до составных, таких, как класс Person. Мы добавим в наш проект динамические структуры данных, такие, как список с курсором, для хранения в нем фигур семейства. Наконец, мы создадим интерфейс,
включающий меню с десятками команд и панель с инструментальными кнопками. Интерфейс позволяет конечному пользователю выполнять различные действия над геометрическими фигурами - создавать, рисовать их на форме, перемещать их с помощью команд и перетаскивать их мышью,
менять их размеры и цвет, сохранять в списке и удалять из списка,
отображать все фигуры списка или очистить его полностью.
Проект может служить образцом полноценного Windows-приложения,
примером проектирования в классах с демонстрацией преимуществ,
предоставляемых наследованием. Закончим на этом рекламную часть и приступим к делу. Хочу предупредить, вас ждут программные тексты, почти без всяких комментариев. Все нужные комментарии были даны в предыдущих лекциях. С моей точки зрения, наиболее интересная часть программистских книжек - это та, в которой приводится программный код. И
значит, эта глава самая интересная.
Абстрактный класс Figure
Приведем код класса:
using System;
using System.Drawing;
547
namespace Shapes
{
///<summary>
///Figure - это абстрактный класс; прародитель семейства
///классов геометрических фигур. Все фигуры имеют:
///центр - center, масштаб - scale. статус
///перетаскивания - dragged center - объект встроенного
///класса (структуры) Point. Этот объект задает характерную
///точку фигуры - чаще всего ее центр (тяжести)
///scale задает масштаб фигуры, первоначально единичный.
///drugged = true, когда фигура следует за курсором мыши.
///над фигурами определены операции: параллельный
///перенос - Move(a,b) масштабирование - Scale(s)
///Показ фигуры - Show. Область захвата - Region_Capture
///возвращает прямоугольник, характерный для фигуры,
///перетаскивание фигуры возможно при установке курсора
/// мыши в области захвата.
/// </summary>
abstract public class Figure
{
///<summary>
///закрытые для клиентов атрибуты класса - center, scale
///</summary>
protected Point center; protected double scale ; protected bool dragged; protected Color color;
//Доступ к свойствам public Point center_figure
{
get {return(center);} set {center = value;}
}
public double scale_figure
{
get {return(scale);} set {scale = value;}
}
public bool dragged_figure
{
get {return(dragged);} set {dragged = value;}
}
public Color color_figure
{
get {return(color);} set {color = value;}
}
///<summary>
///базовый конструктор фигур
///</summary>
///<param name="x">координата X характерной точки
///фигуры</param>
548
///<param name="y">Координата Y характерной точки
///фигуры</param>
public Figure(int x, int y)
{
center = new Point(x,y); scale = 1;
dragged = false;
color = Color.ForestGreen;
}
///<summary>
///отложенный метод
///Параллельный перенос фигуры на (a,b)
///require : true;
///ensure : для любой точки фигуры p(x,y):
///x = old(x) +a; y = old(y) + b;
///</summary>
///<param name="a">a - перемещение по горизонтали
///вправо </param>
///<param name="b">b - перемещение по вертикали
///вниз</param>
///Замечание: Для того, чтобы фигура при рисовании была
///полностью видимой, координаты всех ее точек должны
///быть в пределах области рисования.
public void Move (int a,int b)
{
center.X +=a; center.Y += b;
}
///<summary>
///изменяет масштаб фигуры
///</summary>
///<param name="s">масштаб изменяется в s раз</param> public void Scale(double s)
{
scale*=s;
}
///<summary>
///рисование фигуры в окне, передающем объекты g и pen
///</summary>
///<param name="g"> графический объект, методы которого
///рисуют фигуру</param>
///<param name="pen">перо рисования</param>
public abstract void Show(Graphics g, Pen pen, Brush brush);
public abstract System.Drawing.Rectangle Region_Capture();
}
Абстрактный класс, относящийся к этапу проектирования системы,
вместе с тем является важнейшим элементом заключительного семейства классов. В этом проявляется мощь объектно-
ориентированного подхода к разработке программных систем.
549
Заметьте, на данном уровне большая часть текста представляет документацию, являющуюся неотъемлемой частью программного проекта. Документация записана в тегах <summary>, что позволяет автоматически ее извлечь и сохранить в виде XML-отчета.
Классы семейства геометрических фигур
Приведем теперь программные коды классов, являющихся потомками класса Figure.
Класс Ellipse
Вот программный код этого класса:
using System;
using System.Drawing; namespace Shapes
{
///<summary>
///Класс Ellipse - потомок класса Figure.
///</summary>
public class Ellipse: Figure
{
int axisA,axisB; Rectangle rect;
public Ellipse(int A, int B, int x, int y ): base(x,y)
{
axisA = A; axisB = B; rect =Init();
}
public override void Show(Graphics g, Pen pen, Brush brush)
{
rect = Init(); g.DrawEllipse(pen,rect); g.FillEllipse(brush, rect);
}
public override Rectangle Region_Capture()
{
rect = Init(); return rect;
}
Rectangle Init()
{
int a =Convert.ToInt32(axisA*scale); int b =Convert.ToInt32(axisB*scale); int leftupX = center.X - a;
int leftupY = center.Y - b;
return( new Rectangle(leftupX,leftupY,2*a,2*b));
}
}
}
550