3.3.2.6 Заливка примитивов

Заливка примитивов позволяет осуществлять заполнение замкнутых фигур определенным цветом, что позволяет отображать такие математические объекты как поля интенсивности, линии уровня и другие. Каждый из реализованных классов осуществляет выполнение заливки собственными методами. В целом для реализации заливки используется общий метод позволяющий производить заливку выпуклых многоугольников и выпуклых замкнутых кривых третьего порядка.

Суть метода состоит в следующем: экземпляр класса вызывает метод pointInPoligon, с указанием точки, которую выбрал пользователь для установки заливки. Процедура создает специализированный регион типа HRGN и при помощи стандартных средств проверяет, попадает ли данная точка в регион заданный точками многоугольника. В случае, когда точка принадлежит замкнутому региону, производится установка свойства fcolor, хранящего значение цвета для заполнения.

При вызове метода Draw для реализации заливки по точкам строится с помощью использования константы GL_POLYGON заданной в библиотеке OpenGL замкнутый многоугольник, с применением цвета заливки fcolor. Так как при отображении в сцене объекты могут перекрывать друг друга, то после построения залитого многоугольника необходимо построить замкнутую линию для отображения границы замкнутого многоугольника. Таким образом, основным методом в реализации заливки является метод проверки попадания точки в замкнутый регион.

Проверка попадания точки в замкнутый регион требует выполнения следующей последовательности шагов: построение региона для проверки попадания точки, проверка попадания точки в регион, установка цвета заполнения.

Построение региона реализуется в цикле путем создания массива точек типа POINT библиотек Windows GDI. Реализация массива с данным типом необходима для использования процедуры CreatePolygonRgn, которая в качестве параметров принимает массив точек типа POINT, количество точек в массиве, а также константу для метода построения региона. В качестве результата данная функция возвращает либо созданный регион, либо значение NULL, указывающее на тот факт, что при построении региона завершено с ошибками или не может быть построено.

Следующим этапом является проверка попадания точки в построенный регион с помощью использования стандартной функции PtInRegion библиотеки Windows GDI. В качестве параметров в данную функцию подается предварительно созданный регион и координаты точки, а возвращается значение «ИСТИНА» или «ЛОЖЬ», указывающее на принадлежность точки региону.

В случае попадания точки в регион, заданный точками рисуемого многоугольника, исходная функция pointInPoligon возвращает в основную программу значение «ИСТИНА», а основная программа в свою очередь производит вызов процедуры установки цвета заполнения и выполняет перерисовку сцены.

3.3.2.7 Инструмент текст

Инструмент текст позволяет в ходе создания графической иллюстрации по высшей математике производить вывод различных подписей, позволяющих выполнять обозначение объектов, пояснять некоторые элементы изображения.

В библиотеке OpenGL отсутствуют специализированные средства вывод текста. Однако есть возможность реализации вывода текста, путем создания растровых изображений для каждого символа алфавита (русского и английского). При этом текст побуквенно, как набор картинок.

Для реализации возможностей вывода, задания надписей, их цвета размера и шрифта был создан специальный класса «Текст». Данный класс является наследником класса «Примитив» что позволяет переопределять виртуальные метода класса «Примитив», а также позволяет хранить экземпляры класса «Текст» методами сходными с методами хранения примитивов.

Рассмотрим структуру созданного класса. В приложении Б изображены все свойства и методы данного класса. Рассмотрим основные члены класса и особенности реализации методов более подробно.

Закрытые свойства.

AnsiString text - строка, содержащая текст надписи.

int X,Y - позиция текста на экране.

AnsiString typeFont - название шрифта отображения.

int oldMPX, oldMPY - позиция текущего положения курсора при выделенном объекте.

int base - база отображения текста для реализации функций вывода средствами OpenGL.

Открытые методы.

Draw - метод позволяет отображать текст надписи на экране. Рисование текста на экране выполняется следующей последовательностью шагов: создание пользовательского шрифта отображения, путем установки свойств размера шрифта, названия шрифта и его цвета; генерация списка отображения для заданного шрифта: генерация базы для отображения шрифта, а также выбор и генерация пиксельных карт для каждого символа используемого для отображения текста функцией wglUseFontBitmaps; при необходимости указания выделения объекта рисование прямоугольника подсветки; установка позиции отображения растрового изображения; рисование растрового изображения текста функцией glCallLists с передачей в качестве параметров текста для отображения.

setTextField(AnsiString txt) - позволяет из основной программы передать и установить свойство text,

getTextField() - метод позволяет считать свойство text и передать для дальнейшей работы в основную программу,

setTypeFont(AnsiString txt) - позволяет установить свойство typeFont для дальнейшего рисования надписи данным шрифтом,

getTypeFont() - позволяет вернуть значение свойства typeFont в основную программу,

getCoordText(int &x, int &y) - позволяет через использование метода onRemove или onMouseDown установить позицию отображения текста на экране.

Методы isSelected, onRemove, recalcPoints, onMouseDown, onMouseOver, onMouseMove выполняют в целом тот же функционал, что и одноименные методы остальных примитивов, с тем лишь различием, что для реализации данных функций используются другие свойства.

При использовании функций установки координат отображения текста и условия включенной сетки, позиционирование осуществляется аналогично тем преобразованиям, которые применяются для привязки к сетке точек остальных примитивов.

3.3.2.8 Автоматизация построения промежутков знакопостоянства

Модуль призван обеспечить функциональные возможности автоматического построения промежутков знакопостоянства. Удобство использования данного функционала состоит в том, что пользователю для решения данной задачи необходимо выполнить только ввод функции одной переменной; далее программа производит самостоятельное нахождение точек пересечения функции с осью «оХ», выводит значения данных точек, рисует окружности на оси абсцисс, а также автоматически строит дуги интервалов и расставляет знаки характерные для данных интервалов. Таким образом, для решения поставленной задачи необходимо произвести определение знака на рассматриваемом интервале, использовать функции приближенного нахождения значения корня функции, а также реализовать возможность вывода дуг.

Для реализации возможностей определения знака на рассматриваемом интервале используется бинарное дерево, построенное по введенной функции, вычисление значения функции и определение положительным или отрицательным является значение функции при заданном аргументе.

Для реализации нахождения корня функции используется метод хорд для локализации корня. Условием для начала работы метода хорд является условие смены знака на соседних точках общего интервала рассмотрения. Работа метода хорд выполняется последовательным приближением к значению корня по формуле:

, (11)

где x1, x2 - интервал изоляции корня, - значения функции на концах интервала изоляции.

Метод последовательного приближения позволяет сократить интервал изоляции за счет нахождения точки пересечения хорды с осью «Ox». Сокращение интервала производится путем сравнения значений функции получаемых на концах нового интервала изоляции. В случае, когда абсолютное значение функции левой точки интервала меньше абсолютного значения функции правой точки интервала, то производится сдвиг левой границы интервала изоляции, в противном случае - правой. Условием прекращения работы метода является малое отклонение значений функции, либо точное попадание в корень функции, либо ошибка вычисления значения в данной точке (точка разрыва). Блок-схема алгоритма работы данного метода представлена на рисунке 3.7.

В начале работы данного алгоритма производится вычисление значения функции на концах интервала изоляции, так как разница значений велика, то производится вычисление первого приближения. Далее определятся, какую из границ необходимо приблизить к корню: левую или правую, после чего снова выполняется проверка условия на прекращение вычисления и в случае необходимости дальнейшего приближения повтор описанных действий.

4. Организационно - экономическое обоснование

Программный продукт предназначен для внедрения в учебный процесс Мурманского Государственного Технического Университета для студентов первого курса технической специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем». Приложение рекомендуется при прохождении студентами производственно - технологической практики и не является коммерческим, т.е. не стоит задача получения прибыли, а ставится цель повышения качества отчетности.

Разработка задачи была инициирована заказчиком в лице кафедры высшей математики и программного обеспечения ЭВМ Мурманского Государственного Технического университета. Руководитель (аналитик) стоит во главе проекта. Он осуществляет постановку задачи, связь с заказчиком, а также распределяет время. Программист выполняет поставленные задачи, используя наиболее эффективные алгоритмы и вычислительные модели, вносит дополнения и корректировки в поставленные задачи.

Для максимизации темпов разработки и повышения качества программного обеспечения, а так же для отражения основных фаз жизненного цикла программного обеспечения используется календарный план разработки. Жизненный цикл программы - это весь цикл от принятия решения о проведении разработок до полного отказа конечного пользователя от применения данного программного продукта:

- этап работы над программным продуктом составил 6 месяцев;

- этап введения программного продукта;

- этап зрелости: полный переход к автоматизированной системе;

- этап упадка: появление новых технологий и моральное устаревание программного продукта.

На рисунке 4.1. представлен календарный план разработки программного продукта.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Предпроектное исследование,

2. Техническое задание,

3. Разработка и отладка программного продукта,

4. Тестирование,

5. Техническая отчетность,

6. Сдача темы.

Произведем оценку стоимости программного продукта.

Основными источниками затрат при разработке данного программного комплекса являются капитальные предпроизводственные затраты (Таблица 8), которые в некоторых рамках могут быть учтены и минимизированы. Расчет осуществляется по статьям расходов. Данные по окладам работающего персонала и процентные составляющие (Таблица 9), используемые в этой части, были взяты исходя из рыночной конъюнктуры.

Таблица 8. Затраты на расходные материалы.

№	Наименование материала	расход,шт.	цена, руб./шт.	сумма, руб.
1	Аппаратное обеспечение	1	26 850	26 850
2	операционная система Windows XP SP2	1	3 780	3 780
3	среда разработки Builder C++ v.6.0.	1	10 653,8	10 653,8
4	Office 2003 Box For teache and Student	1	3 010	3 010
5	Internet, dialup	3	150	450
6	Прочее(бумага, диски, катриджи)	--	--	790
Итого	45 533,8

Таблица 9. Основная заработная плата разработчиков ПО.

№	наименование этапа	исполнитель	трудоемкость, чел. дн.	трудоемкость, чел. мес.	оклад, руб.	затраты
1	подготовительный	программист	15	0,723	3800	6 318,07
2	техническое задание	руководитель	8	0,386	5200	4 611,08
3	основной	программист	45	2,169	3800	18 954,21
4	тестирование	программист	15	0,723	3800	6 318,07
5	технический отчет	программист	23	1,108	3800	9 687,71
6	сдача темы	руководитель	8	0,386	5200	4 611,08
		программист	8	0,386	3800	3 369,63
Итого	53 869,88

Дополнительная заработная плата разработчиков программного продукта составляет 20 % от основной заработной платы:

0,2 53 869,88 = 10 773,98 руб.

Фонд заработной платы представляет собой сумму основной и дополнительной заработной платы:

53 869,88 + 10 773,98 = 64 643,86 руб.

Отчисления на единый социальный налог составляет 26 % от фонда оплаты труда. Тут же учтем еще и страхование от несчастных случаев 1%:

0,27 64 643,86 = 17453,84 руб.

Организации, занимающиеся разработкой и внедрением программного обеспечения, имеют коэффициент накладных расходов, равным 1,2. Поэтому накладные расходы составляют 120 % от величины основной заработной платы:

1,2 53 869,88= 64 643,86 руб.

Прочие расходы включают расходы на машинное время (порядка 4-ёх месяцев на разработку, отладку и тестирование программного продукта: 480 часов стоимостью 10 руб./час):

480 10 = 4800 руб.

Таблица 10. Итоговые затраты.

№	наименование статей расхода	затраты, руб.
1	расходные материалы	45 533,80
2	основная заработная плата разработчиков	53 869,88
3	дополнительная заработная плата разработчиков	10 773,97
4	отчисления на единый соц. Налог, 26%	17 453,84
5	накладные расходы	64 643,86
6	прочие расходы	4 800,00
Итого	197 075,35

Рассчитаем предполагаемую прибыль.

Заработная плата преподавателя составляет 6 000 рублей в месяц. Соответственно, за семестр преподаватель заработает:

6 000 6 2,3 = 82 800 рублей.

Тогда экономическая эффективность и срок окупаемости разработанного программного продукта вычисляется следующим образом:

Эффективность =

(12)

Таким образом, разработанный программный продукт позволит:

- студенту сэкономить время и средства на создание иллюстраций во время прохождения производственной практики,

- сэкономить время преподавателя на проверку и исправление ошибок в созданных студентами иллюстрациях,

- повысить эффективность создания графических иллюстраций студентами и преподавателями.

5. Безопасность жизнедеятельности

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 вредными и опасными для здоровья факторами при использовании ПЭВМ являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; повышенные уровни шума, повышенные уровни тепловых излучений, повышенные уровни электромагнитных излучений; недостаточная освещенность рабочих мест; повышенная яркость света.

К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам при использовании ПЭВМ относятся: физические перегрузки (положение и рабочая поза оператора); нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения, монотонность труда).

В соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» приведем основные гигиенические требования при установке и эксплуатации ВДТ и ПЭВМ.

Яркость свечения экрана - не менее 100 кд/мІ. Распределение яркости экрана видеотерминала к яркости окружающих его поверхностей не должно превышать в рабочей зоне 3:1. Частота регенерации изображения при работе с позитивным контрастом в режиме обработки текста - не менее 72 Гц. Экран должен иметь антибликовое покрытие. Размер экрана дисплея должен быть не менее 31 см по диагонали, а высота символов на экране - не менее 3.8 мм. Расстояние от глаз оператора до экрана дисплея должно быть в пределах 40-80 см. Уровень глаз при вертикально расположенном экране ВДТ должен приходиться на центр или 2/3 высоты экрана. Линия взора должна быть перпендикулярна к центру экрана и оптимальное ее отклонение от перпендикуляра не должно превышать ±10°.

Оптимальные параметры микроклимата для помещений в зависимости от категорий работ составляют: температура 21-25 °С, относительная влажность воздуха 40-60%, скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Рабочий стол: его высота должна составлять 720 мм, оптимальные размеры рабочей поверхности столешницы - 1600х900 мм. Под столешницей рабочего стола должно быть свободное пространство для ног с размерами: по высоте - не менее 600 мм, по ширине - 500 мм. Рабочий стул: высота должна составлять 400-500 мм, ширина - не менее 400 мм, глубина - не менее 380 мм.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. При использовании местного освещения оно не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк. Естественное освещение должно обеспечить коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1,2 %.

Использование программного средства «Графический редактор учебно-методических материалов по высшей математике» соответствует группе В (творческая работа в режиме диалога с ЭВМ), т.е. длительность работы до 6-х часов, при 8-ой рабочей смене суммарное время регламентированных перерывов не менее 70 минут и не менее 120 минут при 12-часовой смене.

Продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов. Профессиональные пользователи ВДТ и ПЭВМ должны проходить обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры не менее 1 раза в год.

Заключение

В рамках дипломной работы была выполнена разработка первой версии программного продукта «Графический редактор учебно-методических материалов» (GRUMM). Программный продукт позволит повысить эффективность создания графических иллюстраций по высшей математике за счет использования специализированного инструментария. Такой инструментарий избавит пользователя от необходимости одновременного использования математических и графических пакетов.

Созданное приложение имеет следующие функциональные возможности:

- создание иллюстраций с использованием примитивов (точка, линия, вектор, ломанная, кривая Безье);

- построение графика функции, заданной в аналитическом виде;

- оперирование с объектами: перемещение, изменение формы, применение цветовой палитры;

- осуществление масштабирования и перемещения по изображению;

- cохранение и загрузка файлов в собственном формате (vff - vector file format);

- импорт и экспорт файлов в общедоступные форматы bmp и jpeg;

- построение диаграммы Эйлера-Венна;

- автоматическое построение промежутков знакопостоянства по вводимому математическому выражению.

В процессе разработки можно выделить несколько основных этапов:

- исследование,

- проектирование,

- разработка,

- опытная эксплуатация,

- внедрение.

На этапе исследования рассмотрены:

- наиболее известные графические пакеты для создания иллюстраций;

- основные графические форматы файлов для хранения графической информации.

А также проведен сравнительный анализ:

- возможностей графических пакетов для создания иллюстраций по высшей математике;

- видов графики и их возможностей;

- форматов файлов для хранения различных видов графической информации (растровой и векторной).

В результате проведенного исследования и анализа необходимо отметить, что каждый пакет в той или иной мере позволяет создавать графические иллюстрации, при этом каждый обладает как достоинствами, так и недостатками.

В итоге исследования и анализа приняты следующие решения:

- необходимость разработки нового специализированного графического пакета с элементами автоматизации заполнения шаблонов по вводимому аналитическому выражению;

- создание нового векторного формата и поддержка таких общедоступных форматов, как bmp и jpeg.

На этапе проектирования:

- исследована постановка задачи и составлено техническое задание на разработку;

- в соответствии с техническим заданием на разработку выделены основные функциональные возможности;

- спроектирован интерфейс пользователя;

- построена функциональная схема программного продукта;

- спроектирована структура классов, их свойства и методы, необходимые для задания заявленного функционала;

- определены основные методы работы пользователя с программным продуктом по вводу информации и определены основные виды выходной информации;

- построены диаграммы последовательностей и методы обращения основной программы к классам.

- спроектированы алгоритмы и структура сохранения в векторный формат файла;

- созданы классы для сохранения в растровый формат файла;

- смоделирована система реализации механизма «отмена/возврат»;

- выделены механизмы работы с выделением объектов и их редактированием.

Этап разработки позволил:

- осуществить выбор среды разработки;

- уточнить структуру классов;

- разработать интерфейс приложения;

- реализовать основные механизмы работы с программным средством.

В результате проделанной работы разработан программный продукт, позволяющий реализовать заявленную в техническом задании функциональность.

В ходе разработки проведено модульное тестирование, выявлены наиболее критичные ошибки и произведено их исправление.

На данном этапе программный продукт проходит этап опытной эксплуатации, заключающийся в проведении бета - тестирования потенциальными пользователями программного средства. Сформированная в ходе тестирования документация позволит довести программный продукт до итоговой реализуемой версии.

Разработанный программный продукт рекомендуется как программное средство для создания графических иллюстраций по высшей математике в рамках прохождения производственно- технологической практики (часть 1) на специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» МГТУ.

Список литературы

PC Magazine (Russian Edition) от 22.04.97, р.185. «Пакеты иллюстративной графики»

Базылев Геннадий Викторович. Adobe Photoshop CS. Самоучитель. - М.: Диалектика, 2005. - 608 стр., с ил.

Безопасность жизнедеятельности: Общие вопросы БЖД. БЖД в условиях производства и природные аспекты БЖД: Курс лекций / В.И. Дьяков; Иван. гос. энерг. ун-т. - Иваново, 2000. - 88 с.

Биндер К. Абсолютно ясно о Adobe Photoshop Elements. - М.: изд."Триумф", 2005. - 240с.

Бойер Питер. Использование Adobe Photoshop и Illustrator. Специальное издание. - М.: Вильямс, 2006. - 1312 стр., с ил.

Вереск Н. Рисуйте в CADE на web. http://www.weresc.com/rus/cade.php (05.04.2007)

Веретенникова Е.Г., Патрушина С.М., Савельева Н.Г. Информатика: Учебное пособие. Серия «Учебный курс», - Ростов н/Д: Издательский центр «Март», 2002. - 416 с.

Гради Буч, Джеймс Рамбо. Язык UML. Руководство пользователя. - М.: ДМК пресс, 2007. - 496 стр.

Графика на компьютере -Интернет-Университет Информационных Технологий - дистанционное образование. http://www.intuit.ru/department/se/pinform/3/ (13.02.2007)

Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: Учеб. Пособие для вузов. - М.: Энергия, 1979. - 408 с., ил.

Дональд Херн, М. Паулин Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL, 3-е издание. - М.: Вильямс, 2005. - 1168 стр., с ил.

Елагин Александр. Better JPEG - обработка jpg без лишних потерь, удаление красных глаз. http://www.betterjpeg.com/ (01.05.2006)

Елсаков Александр. Эволюция компьютерной графики. http://compuart.ru/Archive/CA/2003/4/9/

Иванов Д.В. , Карпов А.С. , Кузьмин Е.П. Алгоритмические основы растровой машинной графики. - М.: Интернет-университет информационных технологий, 2007. - 286 стр., с ил.

Иванов Е.А., Галка В.Л., Малаян К.Р. Безопасность электроустановок и систем автоматики. Учебное пособие. - СПб.: Элмор, 2003. - 384 с.

Информатика: Базовый курс/С.В. Симонович и др. - СПб.: Питер, 2001. - 640 стр.

Информатика: Учебник (Гриф МО РФ) / Каймин В.А.,2-е изд. перераб. и доп.- М: Инфра-М., 2002.- 272 с

Каньковски Петр. Пользовательские фильтры в Paint Shop Pro. http://www.computerra.ru/gid/rtfm/graphic/35933/ (28.09.2006)

Клюев М. Компьютерная графика. http://www.rosdesign.com/design/graf_kompofdesign.htm (21.01.2007)

Константин Носов Adobe Illustrator 10: старое и новое http://cpp.com.ua/?in=kpp_show_article&kpp_art_ID=116&by_id=3&no_back=1 (16.04.2007)

Мак-Клелланд Дик, Фуллер Лори. Adobe Photoshop CS2. Библия пользователя. - М.: Диалектика, 2007. - 944 стр., с ил.

Меркулов Юрий. Обзор бесплатного графического редактора Gimp. IXBT от 6 апреля 2006 г

Олспач Тед, Олспач Дженнифер. Adobe Illustrator CS. Библия пользователя. - М.: Диалектика, 2004. - 656 стр., с ил.

Орлов Роман. Графический редактор Graphy. http://rome-new.boom.ru/graphy.htm (15.03.2007)

Пасько В., Колесников А. Самоучитель на персональном компьютере. - Киев: BHV, 2001. - 654 стр., с ил.

Переберин Антон. Еще один взгляд на компьютерную графику. - Издательский дом «КОМПЬЮТЕРРА». http://offline.computerra.ru/offline/1998/269/1770/ (16.01.07)

Порев В.Н. Компьютерная графика. - СПб.: BHV, 2001. - 432 стр.

Проузис Джеф. Компьютеpы, пикселы, цвет. http://www.graphics.cs.msu.su/courses/cg99/noteslect7/compixco.htm (15.12.06)

Роджерс Д. Математические основы машинной графики: Пер. с англ. - М.: Мир, 2001. - 604 с., ил.

Сергеев А. П., Кущенко С. В. Основы компьютерной графики. Adobe Photoshop и CorelDRAW - два в одном. Самоучитель. - М.: Диалектика, 2006. - 544 стр., с ил.

Смит Д., Смит К. Adobe Creative Suite 2 для "чайников". Photoshop CS2, Illustrator CS2, InDesign CS2, Acrobat 7 и GoLive CS2. Полный справочник. - М.: Диалектика, 2006. - 720 стр., с ил.

Токарев Сергей. Догоним и перегоним Illustrator! http://www.rsco.hut1.ru/graph/freeh00001.htm (04.04.2007)

Тыщенко О.Б. Общие сведения о графике.http://256.ru/lecture/lect-kgg0201.php http://256.ru/lecture/lect-kgg0101.php (13.02.2007)

Тарасов Игорь. OpenGL . http://opengl.org.ru/books/open_gl/ (16.04.07)

Тыщенко О.Б. Эффективная работа в Adobe PhotoShop // Компьютерная хроника, 1999, № 11, стр. 3-24

Федоров А. Microsoft Visual Studio. NET // КомпьютерПресс. 2001. №9. C.158-161

Хилл Ф. OpenGL. Программирование компьютерной графики. Для профессионалов. - СПб.:Питер, 2002. - 1088 с., с ил.

Шикин Е.В., Боресков А.В., Зайцев А.А. Начала компьютерной графики.- М.: ДИАЛОГ - МИФИ, 1993. -138с.

Шикин Е.В., Боресков А.В., Компьютерная графика. Полигональные модели. - М.: ДИАЛОГ- МИФИ , 2001. - 461 стр., с ил.

Шмаков Aлександр. Corel разменял второй десяток. - КомпьюАрт 8'2002. http://www.compuart.ru/Archive/CA/2002/8/1/ (26.01.2007)

Приложение А. Диаграмма последовательностей вызовов методов класса «Линия»

1) Создание примитива «Линия»

2) Перемещение примитива «Линия»

3) Перемещение точки «Линии»

Приложение Б. Диаграмма последовательностей вызовов методов класса «Ломаная линия»

1) Создание примитива «Ломаная линия»

2) Перемещение примитива «Ломаная линия»

Приложение В. Диаграмма последовательностей вызовов методов класса «Вектор»

Приложение Г. Синтаксис и примеры сохранения в файл *.vff

1. Сохранение точки в формате .vff

<point X='значение_по_горизонтали' Y='_значение_по_вертикали'>

2. Пример сохранения линии

<line name='Линия 0' size='2' color='0' typeline='1'>

<point X='104' Y='435'>

<point X='424' Y='475'>

<\line>

3. Пример создания ломаной линии, состоящей из пяти точек, не являющейся замкнутой, и штрихпунктирным отображением, цветом линии - черным:

<polyline name='Ломаная 0' size='2' color='0' fcolor='16777215' closed='0' typeline='3'>

<point X='104' Y='255'>

… … … … … … … …

<point X='144' Y='215'>

<\polyline>

4. Пример сохранения вектора со сплошной линией, треугольным типом стрелки, и красным цветом, замкнутый и залитый синим цветом:

<vector name='Вектор 0' size='2' color='255' fcolor='16711680' closed='1' typeline='0' typearrow='1'>

<point X='104' Y='355'>

… … … … … … … …

<point X='104' Y='355'>

<\vector>

5. Пример сохранения кривой третьего порядка, состоящей из 10 точек:

<bezier name='Безье 0' size='2' color='32896' fcolor='65280' closed='1' typeline='1' >

<point X='104' Y='435'>

<point X='204' Y='535'>

… … … … … … … …

<point X='104' Y='435'>

<point X='24' Y='355'>

<\bezier>

6. Пример сохранения надписи:

<text name='Текст 0' size='11' color='0' caption='y=F(x)' X='144' Y='435'\>

7. Синтаксис сохранения информации о построенном графике:

<graphic formula='функция_одной_переменной' lowLim='минимум_оси_абцисс' upLim='максимум_оси_абсцисс' dX='шаг' upLimY='максимум_оси_ординат' lowLimY='мимнимум_оси_ординат'>

8. Синтаксис сохранения информации о стертых точках (используется тег rpoint):

<rpoint i='номер_элемента_массива_точек_графика' />

9. Пример сохранения графика функции с несколькими стертыми точками:

<graphic formula='y=(x+1)*(x-5)' lowLim='-10,0000' upLim='10,0000' dX='0,0100' upLimY='100,0000' lowLimY='-100,0000'>

<rpoint i='260' />

… … … … … … … …

<rpoint i='264' />

</graphic>

Приложение Д. Руководство пользователя

программный графический редактор математика

Программный продукт «Графический редактор учебно-методических материалов» представляет собой Win-ориентированное приложение.

Системные требования:

- процессор Pentium III 1000 МГц (или выше);

- оперативная память: 128 МB (рекомендуется 512);

- дисковое пространство: 2 МB;

- SVGA-монитор (1024x748);

- мышь;

- операционная система Microsoft Windows 98, ME, XP, 2000;

- видео: 32 MB c поддержкой OpenGL;

- установленные драйвера производителя видеокарты.

Дистрибутив программного продукта представлен исполняемым файлом grumm.exe. Исполняемый файл необходимо поместить в пользовательский директорий и запустить для начала работы с программным средством.

Программный продукт предоставляет возможность создания иллюстраций по следующим шаблонам:

- график функции;

- промежуток знакопостоянства функции;

- построение диаграмм Эйлера-Венна.

В каждом из шаблонов предусмотрен минимальный набор инструментов позволяющих сформировать иллюстрацию по высшей математике.

Выбор шаблона.

В начале работы с программным средством пользователю необходимо выбрать один из трех шаблонов. Выбор шаблона влияет на количество инструментов предоставляемых для реализации задач построения графической иллюстрации.

Рисунок 1. Выбор шаблона иллюстрации.

Выбор шаблона осуществляется наведением указателя и нажатием левой кнопки мыши на одном из переключателей. После выбора шаблона, для перехода к редактированию необходимо нажать кнопку «Создать». По умолчанию при запуске программы в качестве иллюстрации создается шаблон с возможностью задания графика функции и его редактирования.

Создание графиков функций

Для задания возможностей редактирования графиков функций предусмотрен специализированный интерфейс окна редактирования.

Главная панель предоставляет возможности по созданию нового файла (1), открытию файла (2), сохранению в файл (3) . На главной панели присутствует группа действий отмена (4) и возврат (5). За группой отмена/возврат следует группа кнопок переключателей, позволяющих отобразить или спрятать сетку рисования (6), а также возможность



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. №.Иллюстрация работы с шаблоном «График функции» отображения/скрытия осей ординат (7).

Панель инструментов находящаяся слева от рабочей области (21) состоит из кнопок переключателей позволяющих выбрать инструмент рисования или манипуляции с элементами изображения. Панель инструментов в режиме редактирования шаблона «График функции» предоставляет возможности:

- выделения объектов посредством использования инструмента «Выделение/перетаскивание» (10);

- возможности стирания частей графика функции ластиком (11);

- перемещение по рабочей области в режиме приближения (12),

- создание линии по двум точкам (13);

- рисование кривой третьего порядка (14);

- создания ломаной линии (15) и вектора (16);

- вывод подписей инструментом «Текст» (17);

задание заливки для выпуклых многоугольников и примитивов (18)

- задание функции одной переменной при помощи инструмента «Функция» (19);

- выбора цвета заливки замкнутого элемента изображения (20).

Работа выбранным инструментом осуществляется с помощью мыши. Установка точек примитива на рабочей области осуществляется левой кнопкой мыши, установка завершающей точки для незамкнутых фигур (без применения заливки) осуществляется правой кнопкой мыши. Рисование замкнутой фигуры осуществляется при наведении очередной задаваемой точки на позицию первой, при этом курсор мыши меняется указывая, что фигура будет завершена.

Процедура задания графика функции сопровождается вызовом окна «Ввод функции».

Рисунок 3. Использование окна «Ввод функции».

Поле ввода функции (1) предназначено для задания аналитического вида графика рисуемого в рабочей области. Значение по умолчанию позволяет ознакомиться с правилами ввода функции. Для задания функциональной зависимости могут быть использованы переменные и операции, приведенные в таблице 1.

Таблица 1. Список функций и операций

Операция /функция	Назначение
+	Бинарная операция «сложение»
-	Бинарная операция «вычитание»
*	Бинарная операция «умножение»
/	Бинарная операция «деление»
^	Бинарная операция «возведение в степень»
sin	Тригонометрическая функция «синус»
cos	Тригонометрическая функция «косинус»
tg	Тригонометрическая функция «тангенс»
asin	Обратная тригонометрическая функция «синус»
acos	Обратная тригонометрическая функция «косинус»
atan	Обратная тригонометрическая функция «тангенс»
ln	Логарифмическая функция «натуральный логарифм»

В качестве аргумента может использоваться только буква «x» латинского алфавита, а в качестве значения функции только переменная «y».

В качестве констант могут быть заданы, как целы числа, так и действительные без использования мантиссы. В качестве разделителя целой и дробной части допустимо использование знаков «.» или «,».

Для скрытия/отображения полученного графика используется элемент управления «галочка»: «Показать/спрятать» (2).

Следующая часть окна позволяет задать параметры отображения графика: цвет рисования (3) и толщина линий (4). В качестве цвета по умолчанию используется «черный», а толщине линии присвоено значение 1.

Следующий элемент формы позволяет установить интервал рассмотрения функции (5) и максимальное/минимальное значение функции (6), отображаемое на иллюстрации.

Применение параметров осуществляет кнопкой «Ок», отмена внесенных изменений - кнопкой «Отмена».

Изменение свойств примитивов

Созданные примитивы могут быть изменены двумя способами:

- изменение свойств;

- перемещение по экрану точек и всего примитива.

Изменение свойств предполагает изменение таких атрибутов примитива как толщина линии, тип начертания линии, цвет линии, размер шрифта и другие. Изменение свойств производится за счет использования панели свойств, расположенной в правой части экрана (рисунок 4).

Рисунок 4. «Панель свойств примитива»

Для выполнения работы по изменению свойств осуществляется следующим образом:

- выделение примитива инструментом «Выделение/перетаскивание», выделение примитива посредством выбора в ниспадающем списке имени объекта (например «Ломаная 0»).

- установка свойств либо с использованием ниспадающего списка, либо ввода значения с клавиатуры.

Для перемещения объекта или его точек необходимо выбрать инструмент «Выделение/перетаскивание», выделить требуемый объект мышью однократным нажатием левой кнопки мыши. Перетаскивание объекта производится наведением курсора на подсвеченную область нажатием левой кнопки мыши и перемещением курсора, не отпуская кнопки мыши. Перемещение точек при выделенной фигуре осуществляется за счет выполнения двух шагов:

- выделение точки нажатием левой кнопки мыши при выбранном инструменте «Выделение/перетаскивание»;

- перемещение точки при зажатой левой кнопке мыши.

Для выделения объектов может быть использована комбинация нажатой кнопки клавиатуры «Ctrl» и перемещения указателя по экрану. Перемещение при нажатой кнопке «Ctrl» осуществляется за счет зажатия левой кнопки мыши.

Создание промежутков знакопостоянства функции

При создании промежутков знакопостоянства функции из инструментов доступен только инструмент функция.

Ввод функции производится с использованием аналогичных операторов и функций представленных в таблице 1 «Список функций и операций». Для задания точных корней при неизвестной функции необходимо использовать следующий вид функции одной переменной.

Где x1, x2 … - корни функции одной переменной.

После нажатия кнопки «Ок» в окне, приведенном на рисунке 5, программа автоматически построит промежутки знакопостоянства.

Создание диаграмм Эйлера-Венна

При выборе шаблона создания диаграмм Эйлера-Венна пользователю предлагается набор инструментов с возможностью создания двух множеств (1), трех множеств (2) и инструмент заливка(4). Также реализация перемещения и выделения примитива присутствует инструмент «Выделение».

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6 «Инструменты шаблона Диаграммы Эйлера-Венна.

Для задания одного множества пользователю необходимо выбрать инструмент и щелкнуть по рабочей области экрана. Заливка осуществляется путем выбора инструмента «Заливка» (4) и щелчком мыши на заливаемой области. К заливке можно применять различные цвета, за счет использования палитры цветов обозначенной на рисунке 6 (20).

Сохранение/загрузка файлов

Нарисованная иллюстрация может быть сохранена в файл. Для сохранения предлагается стандартное окно сохранения.

Пользователю необходимо выбрать тип сохраняемого файла:

- vff - векторный формат с возможностью дальнейшего редактирования;

- jpg - растровый формат jpeg, без возможности загрузки;

- bmp - растровый формат bmp с возможностью загрузки в качестве подложки.

Указать имя файла, и нажать кнопку сохранить.

Для загрузки используется аналогичные принципы, с тем отличием, что для загрузки доступны только два типа файлов: vff и bmp.

Размещено на Allbest.ru