Программа простейшего варианта имитации движения окружностей

Программа простейшего варианта имитации движения окружностей

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет)»

Факультет информационных технологий и управления

Специальность: 230100 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Кафедра систем автоматизированного

Проектирования и управления

Курсовая работа

По дисциплине: «Программирование»

Выполнил: Мордюк Д.О.

Группа № 321

Проверил: Брасов В.Н.

Санкт-Петербург

г.

Постановка задачи:

Используя библиотеку MFC, необходимо разработать программу, которая позволит решить следующие задачи:

.        Создать 30 окружностей со случайными параметрами (координаты центра, радиус, цвет) и вывести их на экран.

.        Обеспечить интерфейс изменения параметров окружностей.

.        Созданные окружности должны перемещаться по определенному закону в соответствии с вариантами заданий.

Исходные данные:

Окружности перемещаются слева направо, при достижении правой границы они перемещаются скачком к левой границе и случайным образом меняется радиус окружностей в пределах 1 - 30.

Особые ситуации:

1.      При инициализации окружности не должны накладываться друг на друга.

.        В процессе перемещения окружности не должны вылетать за указанные координаты экранной области.

Алгоритм решения задачи:

Для реализации движения окружностей был написан алгоритм приводящий к их перемещению слава направо с последующим появлением окружностей в левой части экрана, при достижении ими правой границы. Алгоритм представляет собой простейший вариант имитации движения окружностей.

Структура программы:

Библиотека MFC (Microsoft Foundation Classes) предлагает поддержку модели документ/представление, в которой логика работы приложения явным образом отделяется от кода, ответственного за пользовательский интерфейс.

Разделение происходит как на уровне файлов (этот код содержится в разных единицах трансляции), так и на уровне классов - за хранение данных приложения и работу с ними отвечает один класс, а за реализацию пользовательского интерфейса - другой.

В нашем случае код этих классов размещён в следующих файлах:

Форматы представления данных:

В программе использовались следующие константы:

microsoft foundation classes алгоритм

Для хранения координат точки на экране (точками задаются центры окружностей), а также, для задания скорости смещения по осям X и Y во время перемещения используется структура: vec2d.

Для задания параметров окружностей используется структура Circle, в которой определены:

pos - структура vec2d, центр окружности (pos.x и pos.y координаты X и Y соответственно);- радиус окружности;- структура vec2d, скорость перемещения (velocity.x и velocity.y скорости перемещения по осям);- цвет окружности.

В программе использовались следующие функции:

Результаты работы программы:

При запуске программы создаются окружности. Их можно перемещать курсором мыши, изменять радиус и цвет. Запустить/остановить имитацию движения окружностей можно с помощью соответствующего пункта меню Action или нажатием функциональных клавиш F5/F6.

Листинг программы

.h

// SpheresDoc.h : interface of the CSpheresDoc class

//

#include<vector>

#pragma oncevec2d {d () {}d (double x, double y) : x(x), y(y){}d (vec2d const& other) : x(other.x), y(other.y){}

// ACCESSORSlength() const;

// MANIPULATORSd& operator+=(vec2d const& other);d& operator-=(vec2d const& other);d& operator*=(double value);d& operator/=(double value);d& normalize();x,y;

};Circle {() : velocity(1,0), color(RGB(0,0,0)) {}

vec2d pos;d velocity;

// Переменная color хранит информацию о цвете окружности

COLORREF color;radius;

};CSpheresDoc : public CDocument

{: // create from serialization only();_DYNCREATE(CSpheresDoc)

// Attributes:::vector<Circle> m_circles;m_area;

// Operations:GetCircleIndex(const CPoint& pt) const;

Circle& GetCircleById(int id);

// Описание метода DrawCircle для прорисовки окружностей в окнеDrawCircle(CDC *pDC);

// Проверка на пересечение окружностейIsIntersect(Circle);

// Моделирование движения окружностей

void DoSimulation();

// Overrides:BOOL OnNewDocument();void Serialize(CArchive& ar);

// Implementation:~CSpheresDoc();

#ifdef _DEBUGvoid AssertValid() const;void Dump(CDumpContext& dc) const;

#endif:

// Generated message map functions:_MESSAGE_MAP()

};

SpheresDoc.cpp

// SpheresDoc.cpp : implementation of the CSpheresDoc class

//

#include "stdafx.h"

#include "Spheres.h"

#include <sstream>

#include "SpheresDoc.h"

#include <math.h>

#include <algorithm>

#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW

#endif

// CSpheresDoc_DYNCREATE(CSpheresDoc, CDocument)_MESSAGE_MAP(CSpheresDoc, CDocument)_MESSAGE_MAP()

// CSpheresDoc construction/destruction::CSpheresDoc()

{

// TODO: add one-time construction code here

}::~CSpheresDoc(){}int bottom=660,right=660, min_radius=1, max_radius=40,nCircles = 30,nTries = 1000;CSpheresDoc::OnNewDocument()

// TODO: add reinitialization code here

// (SDI documents will reuse this document)(!CDocument::OnNewDocument()) return FALSE;

// Размеры виртуальной области

m_area = CRect(0,0,bottom,right);

const int area_width = m_area.right - m_area.left;int area_high = m_area.bottom - m_area.top;_circles.clear();(int tries=0 ; tries < nTries && m_circles.size() < nCircles; tries++) {cir;.pos.x = (int)(rand()%(area_width-2*max_radius)+max_radius);.pos.y = (int)(rand()%(area_high-2*max_radius)+max_radius);.radius= rand()%(max_radius-min_radius)+min_radius;.color=RGB(rand()%255,rand()%255,rand()%255);

// Проверка на пересечение с существующими окружностями(!IsIntersect(cir))_circles.push_back(cir); // Пересечения нет - ставим окружность

}TRUE;

}

// CSpheresDoc serializationCSpheresDoc::Serialize(CArchive& ar)

{(ar.IsStoring())

{

// TODO: add storing code here

}

{

// TODO: add loading code here

}

}

// CSpheresDoc diagnostics

#ifdef _DEBUGCSpheresDoc::AssertValid() const

{::AssertValid();

}CSpheresDoc::Dump(CDumpContext& dc) const

{::Dump(dc);

}

#endif //_DEBUG

// CSpheresDoc commandsCSpheresDoc::GetCircleIndex(const CPoint& pt) const

{(int i=(int)m_circles.size()-1; i >= 0; i--)( pow(pt.x-m_circles[i].pos.x,2) +(pt.y-m_circles[i].pos.y,2) < pow(m_circles[i].radius,2))i;-1;

}& CSpheresDoc::GetCircleById(int id)

{m_circles[id];

}

// Проверка на пересечение с существующими окружностями

bool CSpheresDoc::IsIntersect(Circle cir)

{(unsigned int i=0; i<m_circles.size(); i++)(sqrt(pow(cir.pos.x - m_circles[i].pos.x, 2) +(cir.pos.y - m_circles[i].pos.y, 2)) <=.radius+m_circles[i].radius)true;false;

}CSpheresDoc::DrawCircle(CDC *pDC)

{x, y, r;int min_drawable_radius=2;(unsigned int i=0; i<m_circles.size(); i++)

{= (int)m_circles[i].pos.x;= (int)m_circles[i].pos.y;= (int)max(m_circles[i].radius, min_drawable_radius);pen(PS_SOLID,1,m_circles[i].color);>SelectObject(&pen);>Ellipse(x-r,y-r,x+r,y+r);

}

}obn=false;mass[nCircles];CSpheresDoc::DoSimulation()

{ch=1;(!obn)

{(int i=0; i<nCircles; i++)[i]=-1;=true;

}(unsigned int i=0; i<m_circles.size(); i++)

{(mass[i]!=i)

{((m_circles[i].pos.x+m_circles[i].radius)>=bottom)

{[i]=i;_circles[i].color=RGB(rand()%255,rand()%255,rand()%255);_circles[i].pos.x -=ch;

}_circles[i].pos.x +=ch;

}

{((m_circles[i].pos.x-m_circles[i].radius)<=0)

{[i]=-1;_circles[i].color=RGB(rand()%255,rand()%255,rand()%255);_circles[i].pos.x +=ch;

}

{_circles[i].pos.x -=ch+3;_circles[i].radius=rand()%max_radius+min_radius;

}

}

}(NULL);

}

SpheresView.h

// SpheresView.h : interface of the CSpheresView class

//

#pragma onceCSpheresView : public CView

{: // create from serialization only();_DYNCREATE(CSpheresView)

// Attributes:* GetDocument() const;selected_circle;

// Operations:

// Overrides:void OnDraw(CDC* pDC); // overridden to draw this viewBOOL PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs);:

// Implementation:~CSpheresView();

#ifdef _DEBUGvoid AssertValid() const;void Dump(CDumpContext& dc) const;

#endif:

// Generated message map functions:_MESSAGE_MAP():_msg void OnTimer(UINT_PTR nIDEvent);_msg void OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point);_msg void OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point);_msg void OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point);_msg void OnActionStartsimulation();_msg void OnActionStopsimulation();_msg void OnRButtonDown(UINT nFlags, CPoint point);_msg void PopupMenuCircleProps();_msg void PopupMenuCircleColor();_msg void OnActionStopsimulaton();

};

#ifndef _DEBUG // debug version in SpheresView.cppCSpheresDoc* CSpheresView::GetDocument() const

{ return reinterpret_cast<CSpheresDoc*>(m_pDocument); }

#endif

SpheresView.cpp

// SpheresView.cpp : implementation of the CSpheresView class

//

#include "Spheres.h"

#include "SpheresDoc.h"

#include "SpheresView.h"

#include "DlgCircleProps.h"

#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW

#endif

// CSpheresView_DYNCREATE(CSpheresView, CView)_MESSAGE_MAP(CSpheresView, CView)

// ON_WM_TIMER()_WM_LBUTTONDOWN()_WM_MOUSEMOVE()_WM_LBUTTONUP()

//ON_WM_CONTEXTMENU()_COMMAND(ID_ACTION_STARTSIMULATION, &CSpheresView::OnActionStartsimulation)_COMMAND(ID_ACTION_STOPSIMULATION, &CSpheresView::OnActionStopsimulation)_WM_TIMER()_WM_RBUTTONDOWN()_COMMAND(ID__PROPERTIES, &CSpheresView::PopupMenuCircleProps)_COMMAND(ID__COLOR, &CSpheresView::PopupMenuCircleColor)_COMMAND(ID_ACTION_STOPSIMULATON, &CSpheresView::OnActionStopsimulaton)_MESSAGE_MAP()

// CSpheresView construction/destruction::CSpheresView() : selected_circle(-1)

{

// TODO: add construction code here

}::~CSpheresView()

{

}CSpheresView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)

{

// TODO: Modify the Window class or styles here by modifying

// the CREATESTRUCT csCView::PreCreateWindow(cs);

}

// CSpheresView drawingCSpheresView::OnDraw(CDC* pDC)

{

// Получение указателя на документ и проверка его валидности

CSpheresDoc* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);(!pDoc);

// Рисование окружностей>DrawCircle(pDC);

}

// CSpheresView diagnostics

#ifdef _DEBUGCSpheresView::AssertValid() const

{::AssertValid();

}CSpheresView::Dump(CDumpContext& dc) const

{::Dump(dc);

}* CSpheresView::GetDocument() const // non-debug version is inline

{(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CSpheresDoc)));(CSpheresDoc*)m_pDocument;

}

#endif //_DEBUGCSpheresView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)

{

// Получение указателя на документ и проверка его валидности

CSpheresDoc* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);

if (!pDoc);

// Запросить индекс окружности, в которой находится точка

selected_circle = pDoc->GetCircleIndex(point);::OnLButtonDown(nFlags, point);

}CSpheresView::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point)

{

// Получение указателя на документ и проверка его валидности

CSpheresDoc* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);(!pDoc);(selected_circle != -1){

// Перемещение окружности в точку, указанную мышью

pDoc->GetCircleById(selected_circle).pos.x = point.x;>GetCircleById(selected_circle).pos.y = point.y;();

}::OnMouseMove(nFlags, point);

}CSpheresView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)

{_circle = -1;::OnLButtonUp(nFlags, point);

}CSpheresView::OnActionStartsimulation()

{(1,0,NULL);

}CSpheresView::OnActionStopsimulation()

{(1);

}CSpheresView::OnActionStopsimulaton()

{(1);

}CSpheresView::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)

{* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);(!pDoc);>DoSimulation();::OnTimer(nIDEvent);

}CSpheresView::OnRButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)

{* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);(!pDoc);screen_point(point);(&screen_point);_circle = pDoc->GetCircleIndex(point);(selected_circle != -1) {

// Popup menupopup;.LoadMenu(IDR_MENU_POPUP);* real_menu=popup.GetSubMenu(0);_menu->TrackPopupMenu(TPM_LEFTALIGN,screen_point.x,screen_point.y,this);

}::OnRButtonDown(nFlags, point);

}CSpheresView::PopupMenuCircleProps()

{* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);(!pDoc);

// Создание диалогаdlg;

// Инициализация данных диалога.m_radius=pDoc->GetCircleById(selected_circle).radius;

// Отображение диалога и проверка выхода по нажатию «ОК»(dlg.DoModal() == IDOK)

// Если радиус был изменён( pDoc->GetCircleById(selected_circle).radius != dlg.m_radius ) {

// Обновить радиус>GetCircleById(selected_circle).radius = dlg.m_radius;

// Перерисовать окно();

}CSpheresView::PopupMenuCircleColor()

{* pDoc = GetDocument();_VALID(pDoc);(!pDoc);dlg;(dlg.DoModal() == IDOK)( pDoc->GetCircleById(selected_circle).color != dlg.GetColor() ) {>GetCircleById(selected_circle).color = dlg.GetColor();

Invalidate();

}_circle = -1;

}