Краткие теоретические сведения.

PaintBox представляет собой некоторую ограниченную поверхность с канвой, на которую можно заносить изображения. Канва представляет собой область компонента, на которой можно рисовать или отображать готовые изображения. Она содержит свойства и методы, существенно упрощающие графику Delphi.

Канва имеет свойство Pixels. Это свойство представляет собой двумерный массив, который отвечает за цвета канвы. Например, Canvas.Pixels[10,20] соответствует цвету пикселя, 10-го слева и 20-го сверху. С массивом пикселей можно обращаться как с любым свойством: изменять цвет, задавая пикселю новое значение, или определять его цвет по хранящемуся в нем значению. Например, Canvas.Pixels[10,20] := 0 или Canvas.Pixels[10,20] := clBlack -- это задание пикселю черного цвета.

Канва -- объект класса TCanvas имеет множество методов, которые позволяют рисовать графики, линии, фигуры с помощью свойства Pen -- перо. Это свойство является объектом, в свою очередь имеющим ряд свойств. Одно из них уже известное вам свойство Color -- цвет, которым наносится рисунок. Второе свойство -- Width (ширина линии). Ширина задается в пикселях. По умолчанию ширина равна 1. Свойство Style определяет вид линии.

Фигуры в общем случае рисуются не пустыми, а закрашенными с помощью свойства канвы Brush -- кисть. Свойство Brush является объектом, имеющим в свою очередь ряд свойств. Свойство Color определяет цвет заполнения. Свойство Style определяет шаблон заполнения (штриховку). По умолчанию значение Style равно bsSolid, что означает сплошное закрашивание цветом Color.

Компонент TrackBar представляет собой элемент управления в виде ползунка, который пользователь может перемещать курсором мыши или клавишами во время выполнения. Таким образом, пользователь может управлять какими-то процессами: громкостью звука, размером изображения и т.п. Основное свойство компонента -- Position. Это свойство можно задавать во время проектирования или программно во время выполнения. При перемещении пользователем ползунка можно прочитать значение Position, характеризующее позицию, в которую пользователь переместил ползунок. Свойство Position -- целое, значение которого может изменяться в пределах, задаваемых свойствами Min и Мах.

Ход работы

1. После запуска Delphi программа имеет только одно окно Form1, у которого сразу переименовываем заголовок (свойство Caption) на «Генератор функций». Устанавливаем свойство Form1.Position в poDesktopCenter, чтобы окно при каждом запуске и при любом экранном разрешении всегда было ровно посередине экрана. Устанавливаем свойство Form1.BorderStyle в bsSingle, для неизменяемого размера окна. Оставляем во вложенных свойствах BorderIcons только biSystemMenu в true, остальные в false. Это для того, чтобы окно нельзя было свернуть в значок, развернуть во весь экран и окно имело иконку в заголовке.

2. Устанавливаем в форму компонент PaintBox (вкладка System), два компонента RadioButton, один компонент CheckBox, три кнопки Button (все компоненты расположены на панели Standard) и ползунок прокрутки TrackBar, расположенный на вкладке Win32. Расположим компоненты, как это указано на рисунке ниже.

3. RadioButton1.Caption переименовываем в "Sin". Этот флаг будет признаком рисования синусоиды. RadioButton2.Caption переименовываем в "Cos" - косинусоида. Начальное значение свойства Checked для RadioButton1 устанавливаем в true.

4. CheckBox1.Caption переименовываем в "Все". Если этот флаг установлен, то будет рисоваться два графика.

5. Названия кнопок Button1 - "Старт", Button2 - "Стоп (пауза)" и Button3 - "Выход". Названия на кнопках меняются через свойство Caption. Теперь назначение этих кнопок понятно.

6. Компонент TrackBar1 свойство минимального значения Min устанавливаем в 1, максимальное значение Max - 50.

7. Для PaintBox1, на котором будет непосредственно рисоваться график задаем размеры высоты Height=140, ширина Width=500.

8. Сразу после слова implementation в модуле окна объявляем глобальные переменные, которые будут доступны из любой процедуры в этом модуле. Var stop:boolean; // признак рисования x:Integer; // координата оси X

9. В обработчике события OnClick для кнопки Button1 («Старт») напишем следующее:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);Var y:Integer; // ось Ybeginif x=0 then // если точка в начале координат, то:beginPaintBox1.Canvas.Brush.Color:=clWhite; // цвет фона белыйPaintBox1.Canvas.FillRect(ClientRect); // заливка всей рабочей областиend;stop:=false; // флаг старта процесса рисованияWhile not stop do // бесконечный цикл, пока флаг остановки не поднят:beginif (RadioButton1.Checked)or(CheckBox1.Checked) then // если установлен "Sin" или "Все", то:beginy:=Round(Sin(pi*x/100)*50)+70; // вычисление положения синусоидыPaintBox1.Canvas.Pixels[x,y]:=clBlack; // нарисовать черную точкуend;if (RadioButton2.Checked)or(CheckBox1.Checked) then // если установлен "Cos" или "Все", то:beginy:=Round(Cos(pi*x/100)*50)+70; // вычисление положения косинусоидыPaintBox1.Canvas.Pixels[x,y]:=clBlack; // нарисовать черную точкуend;inc(x); // увеличить значение X на едицину. Аналог X:=X+1if x>500 then // если X вышел за пределы PaintBox1, то:beginx:=0; // установить X на начало координатPaintBox1.Canvas.Brush.Color:=clWhite; // Цвет фона белыйPaintBox1.Canvas.FillRect(ClientRect); // Очистка рабочей области PaintBox1end;Sleep(TrackBar1.Position); // Процедура "засыпает" на заданное время в миллисекундахApplication.ProcessMessages; // Обработка всей очереди сообщенийend;end;

Коротко расскажем работу этой процедуры. Как только нажата кнопка "Старт" Компонент PaintBox1 очищается и начинается бесконечный цикл While, выйти из которого можно только, пока переменная Stop не примет значение true. Это можно сделать кнопкой Button2, соответствующая процедура которой обработается во время Application.ProcessMessages. С помощью бегунка TrackBar1 можно менять скорость рисования кривой. Этот параметр передается в команду Sleep.

10. Процедура нажатия на кнопку остановки Button2:

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

Stop:=true; // установить флаг остановки процесса рисования

end;

11. Процедура создания окна Form1OnCreate:

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

x:=0; // начальное значение X

end;

12. Если нажата кнопка "Выход", то реакция на это событие будет таким:

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject); begin Close; // закрыть окно end;

13. И реакция перед закрытием окна OnClose. Без этой процедуры, если рисование включено, то окно не закроется.

procedure TForm1.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction); begin Stop:=true; // остановить (если включен) цикл рисования end; После запуска программы, установки флажка "Все" и нажатии на кнопку "Старт" на экране отобразится график:

Выполнить самостоятельно:

1. Добавьте CheckBox «Инвертировать», при выборе которого цвет области построения становится черным, а графики функций вырисовываются белым цветом.

2. Сделайте так, чтобы в неинвертированном режиме синусоида изображалась красным цветом, а косинусоида - синим.

Результатом выполнения данной лабораторной работы являются созданный согласно заданию программный продукт. Выполненное задание должно быть предъявлено преподавателю в электронном виде. В ходе защиты лабораторной работы студент должен продемонстрировать свои навыки работы с изученными компонентами и методами проектирования интерфейса пользователя.

Лабораторная работа №5. Создание простейшего калькулятора

Цель: Изучение структуры CASE и особенностей работы с математическими функциями. Преобразование типов и обработка исключительных ситуаций.

0.3*exp(5*ln((sqr(sin(x))-sqr(cos(x)))/exp(x))

x*sqrt(abs(cos(x)-1))/sqrt(exp(3*ln(abs(x))))

При использовании окон редактирования для вывода, ввода и редактирования чисел необходимо использовать функции взаимного преобразования строк и чисел. FloatToStr и IntToStr преобразуют соответственно вещественные и целочисленные переменные в строковые. Функция StrToFloat предназначена для преобразование строки в значение с плавающей запятой, и StrToInt -- преобразование строки в целое значение.

Для реакции на конкретный тип исключительной ситуации применяется блок try..except. В простейшем виде синтаксис его следующий:

try <0ператоры, которые могут вызвать исключительную ситуацию>

except

< Операторы >;

end;

Выполнение блока начинается с секции try. При отсутствии исключительных ситуаций только она и выполняется. Секция except получает управление в случае если они возникли. Например

try

I := 5 /0;

except

showmessage(`Делить на ноль нельзя!');

end;

Ход работы

1. Разместим на форме 2 компонента Panel, 16 компонентов Button и окошко редактирования Edit. Расположим их на форме следующим образом.

Размеры панелей и кнопок могут быть произвольными, в данном примере были использованы следующие параметры:

Очистим свойство Text компонента Edit1, а свойствам Caption компонентов зададим соответствующие значения.

2. Итак, приступим к коду. Добавим в наш код 4 глобальных переменных.

var

Form1: TForm1;

i,p,r:real;

//они будут сохранять числа введенные пользователем (i- значение первого введенного числа, р - второго, r - полученный результат)

mode:integer;

//режим калькулятора (умножить, разделить и т.д)

Переменная mode будет содержать числовое значение действия: 1 - прибавление, 2 - вычитание, 3 - деление, 4 - умножение.

3. Теперь приступим к нашим кнопкам. В каждой цифровой кнопке обработаем событие OnClick. Код будет идентичен для всех цифровых кнопок (от 1 до 10-й). Приведем пример кода для первой кнопки (цифра 1):

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:=edit1.Text+'1';// для всех остальных кнопок заменяйте 1 на нужное вам число

end;

Далее пишем обработчики OnClick для кнопок операций.

Для кнопки «+»:

procedure TForm1.ButtonPlusClick(Sender: TObject);

begin

i:=StrToFloat(Edit1.Text);

mode:=1;

Edit1.Text:=''; //это две одинарные кавычки

end;

Для кнопки «-»

procedure TForm1.ButtonMinusClick(Sender: TObject);

begin

i:=StrToFloat(Edit1.Text);

mode:=2;

Edit1.Text:='';

end;

Для кнопки «*»

procedure TForm1.ButtonMultiplyClick(Sender: TObject);

begin

i:=StrToFloat(Edit1.Text);

mode:=3;

Edit1.Text:='';

end;

Для кнопки «/»

procedure TForm1.ButtonDIVClick(Sender: TObject);

begin

i:=StrToFloat(Edit1.Text);

mode:=4;

Edit1.Text:='';

end;

Кратко поясним, что мы сделали. При нажатии на кнопку мы сохраняем значения введенного числа в переменной I, затем переменной mode присваиваем значения действия. Теперь у нас есть все необходимые данные для обработки события OnClick для кнопки "=".

procedure TForm1.ButtonRezultClick(Sender: TObject);

begin

case mode of

1:begin

p:=StrToFloat(Edit1.Text);

r:=i+p;

Edit1.Text:=FloatToStr(r);

end;

2:begin

p:=StrToFloat(Edit1.Text);

r:=i-p;

Edit1.Text:=FloatToStr(r);

end;

3:begin

p:=StrToFloat(Edit1.Text);

r:=i*p;

Edit1.Text:=FloatToStr(r);

end;

4:begin

p:=StrToFloat(Edit1.Text);

r:=i/p;

Edit1.Text:=FloatToStr(r);

end;

end;

end;

Создадим обработчик для кнопки С (Сброс):

procedure TForm1.ButtonResetClick(Sender: TObject);

begin

edit1.Text:='';

r:=0; i:=0; p:=0;

end;

Чтобы при появлении окна калькулятора фокус был передан окну ввода напишем обработчик OnShow для Form1.

procedure TForm1.FormShow(Sender: TObject);

begin

edit1.SetFocus;

end;

Аналогичным образом, сделаем так, чтобы при нажатии кнопок «=» и «С», а также кнопок математических операций, фокус передавался окну ввода.

Выполнить самостоятельно

(создание простенького калькулятора):

1. Настроить параметры формы таким образом, чтобы размеры окна нельзя было изменить и кнопка «Развернуть /Maximize/» отсутствовала.

2. Добавить кнопку «,» для ввода разделителя между целой и дробной частью числа. Для этого в обработчик OnClick кнопки добавим:

if pos(',',edit1.Text)<>0 then exit // если символ «,» в строке уже имеется

else edit1.Text:=edit1.Text+','

3. Добавить кнопку «+/-» для изменения знака числа на противоположный.

procedure TForm1.BitBtn2Click(Sender: TObject);

var s:string;

begin

s:=Edit1.Text;

if s[1]='-' then delete(s,1,1) else

insert('-',s,1);

edit1.Text:=s;

end;

4. Запретить ввод с клавиатуры в текстовое окно любых символов кроме цифровых и «-» (минус), «,» (запятая) - смотрим в конспект лекций.

5. Создать кнопки для следующих математических операций:

· возведение в степень r:=exp(p*ln(i));

· целочисленное деление (div) и остаток от деления (mod)- для преобразования типов использовать функцию round;

· возведение в квадрат (sqr);

· извлечение квадратного корня (sqrt);

· вычисления натурального и десятичного логарифма;

· вычисления sin-са, cos-са и tg-са аргумента;

· вычисления экспоненты (e^x);

· для вычисления 1/x;

· ввода числа ;

· для нахождения факториала числа.

Результатом выполнения данной лабораторной работы являются созданный согласно заданию программный продукт. Выполненное задание должно быть предъявлено преподавателю в электронном виде. В ходе защиты лабораторной работы студент должен продемонстрировать свои навыки работы с изученными компонентами и методами проектирования интерфейса пользователя.

Лабораторная работа №6. Создание элементов интерфейса простейшего графического редактора

Цель: Изучение компонентов ColorGrid, SpinEdit, RadioGroup, ListBox, ColorDialog.