Описание: Визуальный компонент для отрисовки оптических элементов (линз и зеркал). Например, для программ на лазерную и оптическую тематику. Версия августа 2008 с двумя вариантами - для Delphi и Lazarus.
В этом разделе речь пойдет о растеризации двумерных графических примитивов, таких как отрезки, окружности, эллипсы. Мы попробуем разобраться, в чем отличие идеальных математических объектов от реальных отрезков и окружностей, рисуемых на экране.
При этом рассматриваются реальные задачи отрисовки графики, поэтому предложенные алгоритмы должны работать с приемлемой скоростью и использовать различные оптимизации.
Далее, на базе рассмотренных методов, будут построенны алгоритмы заливки фигур.
Связность
Идеальная математическая линия представляет собой бесконечное количество точек, удовлетворяющих определенному уравнению, или задана другим образом. Реальный экран это всегда конечное количество точек. Изображение представляет из себя прямоугольную сетку, узлы которой имеет целочисленные координаты. Появляется законный вопрос: как определить связность линии на экране?
Традиционно вводятся два понятия связности.
4-связность: пикселы p1(x1, y1) и p2(x2, y2) называются соседними, если либо разность их координат по оси x, либо разность их координат по оси y равна 1 (либо исключающее):
|x2 – x1| + |y2 – y1| <= 1
8-связность: пикселы p1(x1, y1) и p2(x2, y2) называются соседними, если разность их координат по оси x и разность их координат по оси y не больше 1:
|x2 – x1| <= 1, |y2 – y1| <= 1
8-связность(рис 1.) и 4-связность (рис 2.)
Линией на растровой сетке будем считать последовательность пикселов {P1, …, Pn}, таких, что любые два пиксела Pi, Pi+1 являются соседними в смысле заданной связности.
Прим. Отметим, что любая четырехсвязная линия одновременно является восьмисвязной, но не наоборот. Таким образом 4-связность является более сильным понятием.
Отсечение
Понятие связности, введенное выше, позволяет обойти требование на целочисленность координат всех точек. С помощью этого понятия можно судить о связности дискретной линии. Другая проблема состоит в том, что область вывода всегда имеет ограниченные размеры. Область формы, на которую делался вывод в предыдущих разделах, имеет форму прямоугольника. Таким образом появляется задача отсечения выводимых геометрических примитивов по границе некоторой области. Алгоритмы отчесения будут рассмотрены ниже.
Переход к оконным координатам
В предыдущем разделе не акцентировалось внимание, где именно стоит перейти из логических координат в оконные. Дискретность сетки, на которую выводится изображение, имеет определенные преимущества. А именно, за счет целочисленности коорднат пикселей можно создать алгоритмы, которые будут также работать только с целыми числами. Более того, во многих случаях основной цикл из числа арифметических операций содержит только сложения!
Становится ясно, что переход к оконным коодинатам нужно осуществить до начала работы основного алгоритма. В общем случае схема работы будет выглядеть следующим образом:
Это то, что касается базовых понятий. В последующих статьях будут рассмотрены математические основы задания графических примитивов и алгоритмы их построения (растеризации).
Регионы нужны не только для того, чтобы резать дырки в формах. Иногда они могут оказаться довольно полезным инструментом именно в своём "родном" качестве, т.е. для отрисовки на экране достаточно сложных геометрических фигур. Например, для вывода карт, представляющих собой совокупность ломанных линий, построенных по массивам точек. Создать такую линию нам уже не составит труда, пора разобраться, как её показать юзеру.
Из функций отрисовки две первые нам уже смутно знакомы: они делают тоже, что делает параметр FillMode (ALTERNATE/WINDING) для функций CreatePolygonRgn и CreatePolyPolygonRgn. GetPolyFillMode получает заданный для указанного контекста режим заливки, а SetPolyFillMode устанавливает его. Просто на этот раз речь идёт не о создании региона, а всего лишь о его отрисовке. Установленное значение будет иметь смысл для всех функций, заливающих регион, т.е. PaintRgn и FillRgn, при этом сам регион останется таким, каким он и был создан, а вот раскрашен будет по разному, в том случае, если он состоит из нескольких пересекающихся регионов. Для простых регионов типа прямоугольника или элипса установка данного значения ничего не меняет.
Итак. Давайте срочно что-нить создадим и нарисуем. Можно, конечно, сделать это в одной функции, например в OnCreate, но тогда изображение будет весьма недолговечным - до первой перерисовки формы. Поэтому поступим иначе: объявим private property fRgn, в OnCreate его инициализируем, в OnPaint будем его отображать, а в OnDestroy - уничтожим. Код методов представлен ниже:
Следует помнить, что Функции отрисовки регионов всегда работают с цветом,
указанным в Canvas.Brush.Color. Даже рисуя бордюр (frame) использоваться будет не цвет Canvas.Pen, что, в общем-то, представляется более логичным, а цвет Canvas.Brush.
Ничего такой получился кружочек. Погребального вида. Давайте сделаем его более жизнерадостным, и заодно разберёмся, как работает FrameRgn:
У меня получилась такая вот картинка:
Насколько я могу судить, функции FillRgn и PaintRgn отличаются друг от друга только тем, что первая позволяет указать дескриптор кисти, не связанной с текущим canvas'ом. Сомнительная фича с точки зрения дельфей, т.к. манипулировать с текущим цветом кисти канваса всяко легче, чем создавать отдельный экземпляр класса TBrush. Вот, собственно, и всё об отрисовке. Примечательно то, что для того, чтобы нарисовать регион нам не нужно знать, что он из себя представляет. Мы просто передаём дескриптор одной и той же процедуре, а она отобразит на экране круг, овал, треугольник, звезду Давида - всё, что угодно.
Функции, представленные в разделе прочее ничего особенно интересного из себя не представляют, и, в общем-то, интуитивно понятны. поэтому рассотрим лишь некоторые из них.
Поиск
