基于WPF的交互式繪圖系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

Canvas 是頂級(jí)布局控件，Canvas面板類似傳統(tǒng)的圖形環(huán)境，利用坐標(biāo)位置指定對(duì)象的擺放地點(diǎn)。Canvas的左上角為原點(diǎn)，X坐標(biāo)向右，Y坐標(biāo)向下。而一般的圖形系統(tǒng)的坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)定在繪圖區(qū)的左下角，X坐標(biāo)水平向右，Y坐標(biāo)豎直向上，因此可利用WPF的Transform類，通過(guò)設(shè)定Canvas的RenderTransform來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。為了使圖元大小根據(jù)窗口的大小進(jìn)行縮放，可以將Canvas放在Viewbox內(nèi)。以下是實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換的XAML片段：
Viewbox>
　 Canvas RenderTransformOrigin=0.5,0.5>
Canvas.RenderTransform>
　　TransformGroup >
　　ScaleTransform ScaleY=-1 />
/TransformGroup>
　　/Canvas.RenderTransform>
　　/Canvas>
　　/Viewbox>
　 圖形元素的編輯與修改功能主要依靠計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本原理以及Windows表現(xiàn)層基礎(chǔ)類庫(kù)(WPF)來(lái)實(shí)現(xiàn)。WPF的System.Printing命名空間下的PrintDialog類主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)打印單頁(yè)或多頁(yè)文件的功能，PrintDialog類顯示一個(gè)打印對(duì)話框，與用戶交互操作來(lái)完成打印功能。
2.2.3 曲線曲面造型功能
　曲線曲面造型[4]是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(CAGD)的核心，也是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。三次B樣條曲線是曲線學(xué)中一個(gè)重要部分，它不但保留了Bezier曲線的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了其不具備局部性質(zhì)的缺點(diǎn)，能更好地表示與設(shè)計(jì)自由型曲線曲面，通過(guò)幾個(gè)控制點(diǎn)的移動(dòng)能形成不同的曲線。系統(tǒng)提供了繪制B樣條曲線與閉合B樣條曲線的功能。繪制圖形如圖5所示。

動(dòng)態(tài)生成B樣條曲線的實(shí)現(xiàn)步驟如下：
　 (1)設(shè)定一個(gè)點(diǎn)集合ListPoint> mousepts保存鼠標(biāo)左鍵所按下的序列點(diǎn);
　 (2)在鼠標(biāo)移動(dòng)過(guò)程中把鼠標(biāo)的當(dāng)前位置作為B樣條曲線的臨時(shí)終點(diǎn)，加入點(diǎn)集合mousepts;
　 (3)由點(diǎn)集合mousepts中的這些序列點(diǎn)反求B樣條曲線的控制頂點(diǎn)[5];
　 (4)利用求出的B樣條曲線的控制頂點(diǎn)得到B樣條曲線上的序列離散點(diǎn);
(5)將序列離散點(diǎn)依次加入多段線Polyline的Points集合，從而生成B樣條曲線。
3 圖形數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)與讀取
系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)文件的輸出包含JPG和DXF兩種格式。由于AutoCAD在全世界應(yīng)用非常廣泛，它的數(shù)據(jù)文件格式DXF已經(jīng)成為事實(shí)上的一種標(biāo)準(zhǔn)，因此系統(tǒng)提供了自定義的圖形數(shù)據(jù)文件格式與DXF格式相互轉(zhuǎn)換的功能。DXF 文件本質(zhì)上由代碼及關(guān)聯(lián)值對(duì)組成。代碼（通常稱為組碼）表明其后的值的類型。使用這些組碼和值對(duì)，可以將 DXF 文件組織到由記錄組成的區(qū)域中，這些記錄由組碼和數(shù)據(jù)項(xiàng)目組成。在 DXF 文件中，每個(gè)組碼和值都各占一行。DXF文件完整的結(jié)構(gòu)[6]如圖6所示。

程序中設(shè)計(jì)了兩個(gè)基類ReadDXF和WriteDXF來(lái)分別讀取和寫入DXF文件。ReadDXF讀取 DXF 文件，并且從給定段的給定對(duì)象中提取特定代碼和值。與讀取 DXF 文件相比，寫入DXF文件更困難一些，因?yàn)楸仨毐３謭D形的一致性，這樣 AutoCAD 才能找到可接受的文件。AutoCAD 允許省略 DXF 文件中的很多項(xiàng)目，仍然能夠獲得可用的圖形，但文件結(jié)尾處必須存在 EOF 項(xiàng)目。為了簡(jiǎn)便，WriteDXF省略了整個(gè)HEADER段、TABLES 段和BLOCKS 段，只包含 ENTITIES 段。
隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、圖形輸入、圖形輸出設(shè)備的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形軟件系統(tǒng)也有了很大的發(fā)展[7]。本文詳細(xì)介紹了基于WPF的交互式繪圖系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)，并探討了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的若干關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了其他圖形軟件具有的基本操作，并提供了自定義的圖形數(shù)據(jù)文件格式與DXF格式相互轉(zhuǎn)換的功能，操作方便，靈活，具有可擴(kuò)展性，經(jīng)過(guò)改進(jìn)還可以成為適用于其它行業(yè)的通用的圖形工具軟件。
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