C++ Builder中应用GDI实现虚拟台屏
2008-07-19 04:01
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台屏的操作是控制实现的常规操作,但是由于台屏本身固有的原因,存在一些问题,如:成本高,易损坏,维修难等。所以计算机虚拟台屏已经成为合适的替代品。
在仿真领域,台屏的计算机虚拟更成为较好的一种方法。在计算机虚拟台屏的软件编制中,由于台屏的特殊性,使软件的编制存在一些相应的难点,如台屏图像的缩
放、漫游、旋转等。
C++ Builder是基于Windows进行可视化C语言开发的最好的技术平台之一。利用C++
Builder提供的基本组件,结合Windows SDK(Software Development
Kit)的功能函数,通过使用Windows图形设备接口(GDI),标准应用窗口T
form及其属性和方法,编制了一套虚拟台屏软件。软件中针对操作台屏的一些特点,提供了有效的解决方法。
台屏显示的指针旋转及透明
软台屏的指针表的实现是台屏中最常遇到的问题,通常的软件是简化指针外表,即画一条线段来表示指针。在实际台屏的指针表不可简化时,软件的编制就需要实现指针图像的旋转。
Windows图形设备接口(GDI)在图形绘制时,是独立于图形设备的。它在软件和硬件之间提供了一个抽象层。为了将图形绘制坐标向图形设备坐标进行转换, GDI设计了一个数据结构XFORM。结构如下:
图形设备坐标(x’,y’)依据如下公式进行转换:
下面给出了一段完整的包含中心点、指针值、量程范围、角度范围、零点角度、指针位图的程序源代码,并适当加以注释,以便具体说明如何对一幅指针位图进行旋转的。
这段代码中,还涉及到图像的透明问题,由于位图是矩形的,为了不覆盖背景图像,可将其它部分设置成单一色调,并定义为透明颜色,这样就可实现图像式指针的
旋转了。但在画面实现时,存在图像不连续的问题,为解决这一问题,可设置专用定时器Point
Timer,它的间隔时间可设置为30毫秒,这样一来刷新频率高于24Hz,人眼无法感觉不连续。这样只需选取适当的增减幅度就能实现指针的连续移动。
台屏显示的漫游
在软台屏显示时,台屏在保障显示的清晰度的同时,有时大小要大于显示器的全屏,而操作员要求可进行屏幕漫游,即画面的拖拉移动。为实现这一功能,可在应用
窗口中设置水平及垂直滚动条--HorzScrollBar、VertScrollBar,并在相应的动态显示坐标加上水平及垂直偏移量。在进行漫游操作
的相应事件处理里对水平及垂直滚动条的位置属性进行修正。例句如下:
以这两句代替实现动态操作时的x,y坐标
台屏显示的缩放及光字处理
台屏软件的制作可以采用全貌图为调用总菜单,但即使是这样,仍然需要实现画面的缩放。画面缩放的实现可有多种方法,比如采用图像旋转相同的方法修改转换坐标系XFORM,设置如下:
此外,也可以采用在标准应用窗口Tform上添加一层影像Timage,并设置它的伸展属性Stretch 为 TRUE。这样在加载任意大小的图像后,图像都会对应调整为影像Timage的大小,这种方法主要应用于窗口大小的变化。
针对局部图像的缩放,可采用第三种方法,创建一个Tbitmap,对它实现绘制,完成后利用StretchBlt函数将指定矩形内的图像缩放后拷贝到标准应用窗口上,这种应用于局部图像的大小变化,效果较好。
在台屏软件的制作中,光字出现的很多,为避免大量图元的绘制,可将背景图复制后,进行颜色修改。动态实现时,利用透明技术,调用标准应用窗口的CopyRect函数,在指定矩形内实现光字变化。这种技术也可用于实现一些特殊图形的动态变化。
结束语
C++ Builder已经获得了广泛应用。Windows SDK(Software Development
Kit)又提供了强大的功能函数,通过Windows图形设备接口(GDI),解决了虚拟台屏的一些问题。这些方法已经在诸多的软件编制中得到了应用,并
取得了良好的效果。GDI技术的独立于硬件的特点使它能够在各种系统下已正常运行,在虚拟台屏的软件编制中满足目前的图像变化需要。
在仿真领域,台屏的计算机虚拟更成为较好的一种方法。在计算机虚拟台屏的软件编制中,由于台屏的特殊性,使软件的编制存在一些相应的难点,如台屏图像的缩
放、漫游、旋转等。
C++ Builder是基于Windows进行可视化C语言开发的最好的技术平台之一。利用C++
Builder提供的基本组件,结合Windows SDK(Software Development
Kit)的功能函数,通过使用Windows图形设备接口(GDI),标准应用窗口T
form及其属性和方法,编制了一套虚拟台屏软件。软件中针对操作台屏的一些特点,提供了有效的解决方法。
台屏显示的指针旋转及透明
软台屏的指针表的实现是台屏中最常遇到的问题,通常的软件是简化指针外表,即画一条线段来表示指针。在实际台屏的指针表不可简化时,软件的编制就需要实现指针图像的旋转。
Windows图形设备接口(GDI)在图形绘制时,是独立于图形设备的。它在软件和硬件之间提供了一个抽象层。为了将图形绘制坐标向图形设备坐标进行转换, GDI设计了一个数据结构XFORM。结构如下:
typedef struct _XFORM { FLOAT eM11; 水平缩放因子,旋转角度的余弦 FLOAT eM12; 水平比例因子,旋转角度的正弦 FLOAT eM21; 垂直比例因子,旋转角度的正弦负值 FLOAT eM22; 垂直缩放因子,旋转角度的余弦 FLOAT eDx; 水平转换偏差 FLOAT eDy; 垂直转换偏差 } XFORM;
图形设备坐标(x’,y’)依据如下公式进行转换:
X’ = x * eM11 + y * eM21 + eDx Y’ = x * eM12 + y * eM22 + eDy
下面给出了一段完整的包含中心点、指针值、量程范围、角度范围、零点角度、指针位图的程序源代码,并适当加以注释,以便具体说明如何对一幅指针位图进行旋转的。
void __fast call TForm1::rotatedraw(int x, int y,/* 中心点是指围绕旋转的点*/float ff, /*指针值是指针指向的数值*/float hr,float lr, /*量程范围是指针表的显示数值区间*/ float scale0,float scale1, /*角度范围是指针表的显示角度区间*/float rscale, /*零点角度是指针表的最小显示数值角度*/ Graphics::TBitmap *p/*指针位图是指针的标准横向由左向右的位图指针*/){ XFORM xform; Float tf, f; /*防止除零导致浮点溢出*/ If (x==0) x=0.0001; /*旋转角度换算*/ To=(ff-lr)*(scale0-scale1)/(hr-lr)-rscale; F=3.14159265*tf/180; /*转换坐标系定义*/ Xform.eM11 = cos (f); Xform.eM12 = sin (f); Xform.eM21 = -sin (f); Xform.eM22 = cos (f); Xform.eDx =x- (sqrt (x*x+y*y))*(cos (f+atan (y/x)));//-sin (f)*p->Height/2; Xform.eDy =y- (sqrt (x*x+y*y))*(sin (f+atan (y/x)));//-cos (f)*p->Height/2; /*转换坐标系设置*/ SetGraphicsMode (Form1->Canvas->Handle, GM_ADVANCED); SetWorldTransform (Form1->Canvas->Handle, &xform); /*透明方式*/ P->Transparent = true; /*透明颜色定义*/ P->Transparent Color = p->Canvas->Pixels [0][0]; /*指针绘制*/ Form1->Canvas->Draw (x, y, p); /*透明方式取消*/ P->Transparent = false; /*转换坐标系恢复设置*/ Xform.eM11 = 1; Xform.eM12 = 0; Xform.eM21 = 0; Xform.eM22 = 1; Xform.eDx = 0; Xform.eDy = 0; SetWorldTransform (Form1->Canvas->Handle, &xform); }
这段代码中,还涉及到图像的透明问题,由于位图是矩形的,为了不覆盖背景图像,可将其它部分设置成单一色调,并定义为透明颜色,这样就可实现图像式指针的
旋转了。但在画面实现时,存在图像不连续的问题,为解决这一问题,可设置专用定时器Point
Timer,它的间隔时间可设置为30毫秒,这样一来刷新频率高于24Hz,人眼无法感觉不连续。这样只需选取适当的增减幅度就能实现指针的连续移动。
台屏显示的漫游
在软台屏显示时,台屏在保障显示的清晰度的同时,有时大小要大于显示器的全屏,而操作员要求可进行屏幕漫游,即画面的拖拉移动。为实现这一功能,可在应用
窗口中设置水平及垂直滚动条--HorzScrollBar、VertScrollBar,并在相应的动态显示坐标加上水平及垂直偏移量。在进行漫游操作
的相应事件处理里对水平及垂直滚动条的位置属性进行修正。例句如下:
以这两句代替实现动态操作时的x,y坐标
X-HorzScrollBar->Position Y-VertScrollBar->Position 在实现漫游操作时,执行 HorzScrollBar->Position= HorzScrollBar->Position +movx/*偏移量x*/ VertScrollBar->Position=VertScrollBar->Position+movy; /*偏移量y*/
台屏显示的缩放及光字处理
台屏软件的制作可以采用全貌图为调用总菜单,但即使是这样,仍然需要实现画面的缩放。画面缩放的实现可有多种方法,比如采用图像旋转相同的方法修改转换坐标系XFORM,设置如下:
xform.eM11 =X坐标比例因子; Xform.eM12 =0; Xform.eM21 = 0; xform.eM22 =Y坐标比例因子;; xform.eDx =偏移量x; xform.eDy =偏移量y;
此外,也可以采用在标准应用窗口Tform上添加一层影像Timage,并设置它的伸展属性Stretch 为 TRUE。这样在加载任意大小的图像后,图像都会对应调整为影像Timage的大小,这种方法主要应用于窗口大小的变化。
针对局部图像的缩放,可采用第三种方法,创建一个Tbitmap,对它实现绘制,完成后利用StretchBlt函数将指定矩形内的图像缩放后拷贝到标准应用窗口上,这种应用于局部图像的大小变化,效果较好。
在台屏软件的制作中,光字出现的很多,为避免大量图元的绘制,可将背景图复制后,进行颜色修改。动态实现时,利用透明技术,调用标准应用窗口的CopyRect函数,在指定矩形内实现光字变化。这种技术也可用于实现一些特殊图形的动态变化。
结束语
C++ Builder已经获得了广泛应用。Windows SDK(Software Development
Kit)又提供了强大的功能函数,通过Windows图形设备接口(GDI),解决了虚拟台屏的一些问题。这些方法已经在诸多的软件编制中得到了应用,并
取得了良好的效果。GDI技术的独立于硬件的特点使它能够在各种系统下已正常运行,在虚拟台屏的软件编制中满足目前的图像变化需要。
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