交互式繪圖課件

實(shí)驗(yàn)一、二維交互式畫圖板實(shí)驗(yàn)一、二維交互式畫圖板1預(yù)備知識(shí)：交互式繪圖程序被動(dòng)式繪圖:依靠程序的運(yùn)行自動(dòng)產(chǎn)生圖形的繪圖方法。主要應(yīng)用于:那些已具有成熟計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的圖形生成。交互式繪圖:是廣泛應(yīng)用的靈活的繪圖方式，它允許用戶通過鼠標(biāo)、鍵盤等交互輸入設(shè)備在實(shí)時(shí)操作下進(jìn)行繪圖，即動(dòng)態(tài)的輸入坐標(biāo)、制定選擇功能、設(shè)置交換參數(shù)、以及圖形顯示期間對(duì)圖形進(jìn)行修改、刪除、添加、存儲(chǔ)等在線操作，允許用戶全部徒手繪制圖形。交互式繪圖方式因能實(shí)現(xiàn)所見即所得的繪圖效果、充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性和利用人的積累經(jīng)驗(yàn)，在CAD、辦公室自動(dòng)化及許多其他領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)繪圖方式可分為被動(dòng)式繪圖和交互式繪圖兩種。預(yù)備知識(shí)：交互式繪圖程序被動(dòng)式繪圖:依靠程序的運(yùn)行自動(dòng)產(chǎn)生2交互式繪圖系統(tǒng)的交互任務(wù)定位、選擇、文本輸入、數(shù)值輸入1、定位交互任務(wù)用來給應(yīng)用程序指定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置(x,y)或（x,y,z)。完成此任務(wù)的典型方法是定位屏幕坐標(biāo)。定位設(shè)備有鼠標(biāo)器、操縱桿、跟蹤球、空間球、數(shù)字化儀的觸針或手動(dòng)光標(biāo)塊等。交互式繪圖系統(tǒng)的交互任務(wù)定位、選擇、文本輸入、數(shù)值輸入1、3選擇交互任務(wù)是從一個(gè)選擇集中選擇一個(gè)元素項(xiàng)目。具有代表性的選擇集是命令集、屬性值集、目標(biāo)分類集和目標(biāo)實(shí)體集。選擇集分為固定選擇集（如命令集、屬性值集、目標(biāo)分類集）和可變選擇集（如目標(biāo)實(shí)體集）兩種。常用的選擇設(shè)備有功能鍵、熱鍵和定位設(shè)備等。2、選擇交互任務(wù)選擇交互任務(wù)是從一個(gè)選擇集中選擇一個(gè)元素項(xiàng)目。2、選擇交互任4文本輸入交互任務(wù)是輸入字符串，如輸入一個(gè)圖形的數(shù)據(jù)或標(biāo)注。文本輸入的典型設(shè)備是鍵盤，當(dāng)然還有一些其他的設(shè)備通過軟件幫助也可以進(jìn)行字符串的輸入，如在屏幕上產(chǎn)生一個(gè)軟鍵盤并用定位設(shè)備模擬字符鍵盤輸入、用筆劃設(shè)備輸入字符圖形并由識(shí)別軟件進(jìn)行識(shí)別輸入、用語音設(shè)備借助“語音字典”進(jìn)行字符串輸入等。3、文本輸入交互任務(wù)文本輸入交互任務(wù)是輸入字符串，如輸入一個(gè)圖形的數(shù)據(jù)或標(biāo)注。35定值輸入交互任務(wù)是在最大值和最小值之間確定一個(gè)數(shù)值（整數(shù)或?qū)崝?shù)）。用作定值設(shè)備:鍵盤或鼠標(biāo)。4、定值輸入交互任務(wù)定值輸入交互任務(wù)是在最大值和最小值之間確定一個(gè)數(shù)值（整數(shù)或?qū)?交互式繪圖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1、實(shí)用性:

功能性和易使用性功能性就是必須廣泛搜集各類用戶對(duì)圖形處理方面的需求，研究、總結(jié)、提煉其中共性的需求，提供方便的圖形定義、描述、輸入、修改、操作、輸出、管理等方面的功能。實(shí)用性、可靠性、一致性、簡(jiǎn)單性交互式繪圖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1、實(shí)用性:功能性和易使用性實(shí)用性7可靠性要求系統(tǒng)盡可能減少錯(cuò)誤并具有容錯(cuò)性。在系統(tǒng)正常時(shí)應(yīng)對(duì)用戶輸入做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，既當(dāng)用戶輸入不合法或不正確時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能繼續(xù)執(zhí)行下去并與用戶進(jìn)行通訊；一旦系統(tǒng)某部分出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)應(yīng)能盡可能地支持連續(xù)和一致的用戶響應(yīng)。2、可靠性可靠性要求系統(tǒng)盡可能減少錯(cuò)誤并具有容錯(cuò)性。2、可靠性8一致性原則是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵從統(tǒng)一的規(guī)則，保證不出現(xiàn)例外情況。實(shí)現(xiàn)一致性的方法是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自頂向下的總整體設(shè)計(jì)，定義出統(tǒng)一的風(fēng)格。3、一致性一致性原則是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵從統(tǒng)一的規(guī)則，保證94、簡(jiǎn)單性使系統(tǒng)易于被用戶理解和接受、易于操作和使用4、簡(jiǎn)單性使系統(tǒng)易于被用戶理解和接受、易于操作和使用10交互繪圖技術(shù)參考：1、回顯2、UNDO和REDO

交互繪圖技術(shù)參考：1、回顯111、回顯回顯作為選擇對(duì)象的一種輔助方法。用戶希望確定位置數(shù)值及其數(shù)據(jù)參數(shù)回顯在屏幕上，以便于選擇或拾取對(duì)象的確認(rèn)。選擇一條線段時(shí)的回顯選擇鉛筆工具時(shí)的回顯1、回顯回顯作為選擇對(duì)象的一種輔助方法。用戶希望確定位置數(shù)122、UNDO和REDOUNDO（撤消操作）是指恢復(fù)最近執(zhí)行的操作.REDO（重做操作）是指重新執(zhí)行最近被撤消的操作。交互式繪圖系統(tǒng)存在頻繁的人機(jī)交互性操作，而繪圖工作又是一種復(fù)雜的過程，如果系統(tǒng)沒有UNDO和REDO功能，則用戶的一次操作失誤就可能造成已經(jīng)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間所設(shè)計(jì)的圖形全盤作廢，這會(huì)令用戶在使用軟件時(shí)精神十分緊張。目前，在一般應(yīng)用軟件中均提供了一些UNDO和REDO功能，如WinWord、NotePad等文本軟件，畫筆、AutoCAD等圖形軟件和一些游戲軟件等。根據(jù)執(zhí)行次數(shù)可將UNDO和REDO的實(shí)現(xiàn)分為有限次（1次或幾次）和無限次兩種。UNDO和REDO功能的實(shí)現(xiàn)涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、命令執(zhí)行時(shí)的操作和交互應(yīng)用系統(tǒng)中的命令接口設(shè)計(jì)三方面內(nèi)容。2、UNDO和REDOUNDO（撤消操作）是指恢復(fù)最近執(zhí)行的13交互式用戶接口的內(nèi)容1、屏幕的劃分:顯示屏有不同的大小、格式和分辨率，要充分合理地利用屏幕，就應(yīng)該對(duì)屏幕作適當(dāng)?shù)膭澐?，來安排個(gè)元素。2、顏色、灰度的選擇:用不同顏色和灰度標(biāo)示不同信息、分離不同形體，對(duì)減少錯(cuò)誤是非常有效的。選擇時(shí)以增加視覺效果并減少視覺疲勞為原則。另外，接口還應(yīng)為用戶提供方便的顏色選擇工具，供用戶輸入時(shí)選擇顏色使用。3、菜單:是一組功能、對(duì)象、數(shù)據(jù)或其他用戶選擇實(shí)體的列表，在用戶接口中普遍使用。菜單設(shè)計(jì)以占位置小且選用方便為原則。一般將程序的各種操作命令或選項(xiàng)通過文字形式分層進(jìn)行組織。4、圖符和光標(biāo):圖符和光標(biāo)是用戶接口中出現(xiàn)頻率最高、停留時(shí)間最長(zhǎng)的元素，它們是一種形象的圖形語言，深受用戶歡迎。圖形符號(hào)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以能直觀體現(xiàn)功能為原則。交互式用戶接口的內(nèi)容1、屏幕的劃分:顯示屏有不同的大小、格式14幾種典型的顏色選擇方式:

幾種典型的顏色選擇方式:15實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于pc平臺(tái)的交互式畫圖程序。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于pc平臺(tái)的交互式畫圖程序。16實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單二維基本圖形的繪制，如直線、圓、三角形、橢圓、圓弧、扇形、簡(jiǎn)單文字、填充等。2.實(shí)現(xiàn)圖形的交互選擇，如通過鼠標(biāo)選擇、生成、修改物體的屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被選中的圖形的交互編輯等；3.實(shí)現(xiàn)圖形對(duì)象的保存。4.實(shí)現(xiàn)撤銷/恢復(fù)功能參考windows自帶的繪圖板，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能；交互式操作必須簡(jiǎn)單、直觀。實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單二維基本圖形的繪制，如直線、圓、三角形、17實(shí)驗(yàn)工具與環(huán)境任選一種自己熟悉的程序設(shè)計(jì)語言與集成開發(fā)環(huán)境(VC,VB,VisualJ++……)。實(shí)驗(yàn)工具與環(huán)境任選一種自己熟悉的程序設(shè)計(jì)語言與集成開發(fā)環(huán)境(18實(shí)驗(yàn)結(jié)果與日期1、可執(zhí)行文件與程序源代碼2、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（包含：實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)、已完成的功能描述、未完成但希望完成的相應(yīng)功能描述）實(shí)驗(yàn)時(shí)間為第二周~第四周。提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告與代碼截止日期：9月27日實(shí)驗(yàn)結(jié)果與日期1、可執(zhí)行文件與程序源代碼19實(shí)驗(yàn)一、二維交互式畫圖板實(shí)驗(yàn)一、二維交互式畫圖板20預(yù)備知識(shí)：交互式繪圖程序被動(dòng)式繪圖:依靠程序的運(yùn)行自動(dòng)產(chǎn)生圖形的繪圖方法。主要應(yīng)用于:那些已具有成熟計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的圖形生成。交互式繪圖:是廣泛應(yīng)用的靈活的繪圖方式，它允許用戶通過鼠標(biāo)、鍵盤等交互輸入設(shè)備在實(shí)時(shí)操作下進(jìn)行繪圖，即動(dòng)態(tài)的輸入坐標(biāo)、制定選擇功能、設(shè)置交換參數(shù)、以及圖形顯示期間對(duì)圖形進(jìn)行修改、刪除、添加、存儲(chǔ)等在線操作，允許用戶全部徒手繪制圖形。交互式繪圖方式因能實(shí)現(xiàn)所見即所得的繪圖效果、充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性和利用人的積累經(jīng)驗(yàn)，在CAD、辦公室自動(dòng)化及許多其他領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)繪圖方式可分為被動(dòng)式繪圖和交互式繪圖兩種。預(yù)備知識(shí)：交互式繪圖程序被動(dòng)式繪圖:依靠程序的運(yùn)行自動(dòng)產(chǎn)生21交互式繪圖系統(tǒng)的交互任務(wù)定位、選擇、文本輸入、數(shù)值輸入1、定位交互任務(wù)用來給應(yīng)用程序指定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置(x,y)或（x,y,z)。完成此任務(wù)的典型方法是定位屏幕坐標(biāo)。定位設(shè)備有鼠標(biāo)器、操縱桿、跟蹤球、空間球、數(shù)字化儀的觸針或手動(dòng)光標(biāo)塊等。交互式繪圖系統(tǒng)的交互任務(wù)定位、選擇、文本輸入、數(shù)值輸入1、22選擇交互任務(wù)是從一個(gè)選擇集中選擇一個(gè)元素項(xiàng)目。具有代表性的選擇集是命令集、屬性值集、目標(biāo)分類集和目標(biāo)實(shí)體集。選擇集分為固定選擇集（如命令集、屬性值集、目標(biāo)分類集）和可變選擇集（如目標(biāo)實(shí)體集）兩種。常用的選擇設(shè)備有功能鍵、熱鍵和定位設(shè)備等。2、選擇交互任務(wù)選擇交互任務(wù)是從一個(gè)選擇集中選擇一個(gè)元素項(xiàng)目。2、選擇交互任23文本輸入交互任務(wù)是輸入字符串，如輸入一個(gè)圖形的數(shù)據(jù)或標(biāo)注。文本輸入的典型設(shè)備是鍵盤，當(dāng)然還有一些其他的設(shè)備通過軟件幫助也可以進(jìn)行字符串的輸入，如在屏幕上產(chǎn)生一個(gè)軟鍵盤并用定位設(shè)備模擬字符鍵盤輸入、用筆劃設(shè)備輸入字符圖形并由識(shí)別軟件進(jìn)行識(shí)別輸入、用語音設(shè)備借助“語音字典”進(jìn)行字符串輸入等。3、文本輸入交互任務(wù)文本輸入交互任務(wù)是輸入字符串，如輸入一個(gè)圖形的數(shù)據(jù)或標(biāo)注。324定值輸入交互任務(wù)是在最大值和最小值之間確定一個(gè)數(shù)值（整數(shù)或?qū)崝?shù)）。用作定值設(shè)備:鍵盤或鼠標(biāo)。4、定值輸入交互任務(wù)定值輸入交互任務(wù)是在最大值和最小值之間確定一個(gè)數(shù)值（整數(shù)或?qū)?5交互式繪圖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1、實(shí)用性:

功能性和易使用性功能性就是必須廣泛搜集各類用戶對(duì)圖形處理方面的需求，研究、總結(jié)、提煉其中共性的需求，提供方便的圖形定義、描述、輸入、修改、操作、輸出、管理等方面的功能。實(shí)用性、可靠性、一致性、簡(jiǎn)單性交互式繪圖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1、實(shí)用性:功能性和易使用性實(shí)用性26可靠性要求系統(tǒng)盡可能減少錯(cuò)誤并具有容錯(cuò)性。在系統(tǒng)正常時(shí)應(yīng)對(duì)用戶輸入做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，既當(dāng)用戶輸入不合法或不正確時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能繼續(xù)執(zhí)行下去并與用戶進(jìn)行通訊；一旦系統(tǒng)某部分出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)應(yīng)能盡可能地支持連續(xù)和一致的用戶響應(yīng)。2、可靠性可靠性要求系統(tǒng)盡可能減少錯(cuò)誤并具有容錯(cuò)性。2、可靠性27一致性原則是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵從統(tǒng)一的規(guī)則，保證不出現(xiàn)例外情況。實(shí)現(xiàn)一致性的方法是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自頂向下的總整體設(shè)計(jì)，定義出統(tǒng)一的風(fēng)格。3、一致性一致性原則是指在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)遵從統(tǒng)一的規(guī)則，保證284、簡(jiǎn)單性使系統(tǒng)易于被用戶理解和接受、易于操作和使用4、簡(jiǎn)單性使系統(tǒng)易于被用戶理解和接受、易于操作和使用29交互繪圖技術(shù)參考：1、回顯2、UNDO和REDO

交互繪圖技術(shù)參考：1、回顯301、回顯回顯作為選擇對(duì)象的一種輔助方法。用戶希望確定位置數(shù)值及其數(shù)據(jù)參數(shù)回顯在屏幕上，以便于選擇或拾取對(duì)象的確認(rèn)。選擇一條線段時(shí)的回顯選擇鉛筆工具時(shí)的回顯1、回顯回顯作為選擇對(duì)象的一種輔助方法。用戶希望確定位置數(shù)312、UNDO和REDOUNDO（撤消操作）是指恢復(fù)最近執(zhí)行的操作.REDO（重做操作）是指重新執(zhí)行最近被撤消的操作。交互式繪圖系統(tǒng)存在頻繁的人機(jī)交互性操作，而繪圖工作又是一種復(fù)雜的過程，如果系統(tǒng)沒有UNDO和REDO功能，則用戶的一次操作失誤就可能造成已經(jīng)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間所設(shè)計(jì)的圖形全盤作廢，這會(huì)令用戶在使用軟件時(shí)精神十分緊張。目前，在一般應(yīng)用軟件中均提供了一些UNDO和REDO功能，如WinWord、NotePad等文本軟件，畫筆、AutoCAD等圖形軟件和一些游戲軟件等。根據(jù)執(zhí)行次數(shù)可將UNDO和REDO的實(shí)現(xiàn)分為有限次（1次或幾次）和無限次兩種。UNDO和REDO功能的實(shí)現(xiàn)涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、命令執(zhí)行時(shí)的操作和交互應(yīng)用系統(tǒng)中的命令接口設(shè)計(jì)三方面內(nèi)容。2、UNDO和REDOUNDO（撤消操作）是指恢復(fù)最近執(zhí)行的32交互式用戶接口的內(nèi)容1、屏幕的劃分:顯示屏有不同的大小、格式和分辨率，要充分合理地利用屏幕，就應(yīng)該對(duì)屏幕作適當(dāng)?shù)膭澐?，來安排個(gè)元素。2、顏色、灰度的選擇:用不同顏色和灰度標(biāo)示不同信息、分離不同形體，對(duì)減少錯(cuò)誤是非常有效的。選擇時(shí)以增加視覺效果并減少視覺疲勞為原則。另外，接口還應(yīng)為用戶提供方便的顏色選擇工具，供用戶輸入時(shí)選擇顏色使用。3、菜單:是一組功能、對(duì)象、數(shù)據(jù)或其他用戶選擇實(shí)體的列表，在用戶接口中普遍使用。菜單設(shè)計(jì)以占位置小且選用方便為原則。一般將程序的各種操作命令或選項(xiàng)通過文字形式分層進(jìn)行組織。4、圖符和光標(biāo):圖符和光標(biāo)是用戶接口中出現(xiàn)頻率最高、停留時(shí)間最長(zhǎng)的元素，它們是一種形象的圖形語言，深受用戶歡迎。圖形符號(hào)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以能直觀體現(xiàn)功能為原則。交互式用戶接口的內(nèi)容1、屏幕的劃分:顯示屏有不同的大小、格式33幾種典型的顏色選擇方式:

幾種典型的顏色選擇方式:34實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于pc平臺(tái)的交互式畫圖程序。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于pc平臺(tái)的交互式畫圖程序。35實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單二維基本圖形的繪制，如直線、圓、三角形、橢圓、圓弧、扇形、簡(jiǎn)單文字、填充等。2.實(shí)現(xiàn)圖形的交互選擇，如通過鼠標(biāo)選擇、生成、修改物體的屬性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被選中的圖形的交互編輯等；3.實(shí)現(xiàn)圖形對(duì)象的保存。4.實(shí)現(xiàn)撤