Создание приложений Windows

Введение. Особенности программирования «под Windows»
Управление техническими средствами осуществляется через API (Application Program Interface) – набор из нескольких тысяч функций, выполняющих все системно-зависимые действия, такие как выделе-ние памяти, вывод на экран и т.д.

Принцип событийного управления
Приложение (в отличие от программы) – набор подпрограмм, вызываемых при наступлении некоторого события, которым считается любое изменение в системе, касающееся данного приложения.
Каждому приложению на экране соответствует окно.
Окно – самостоятельно существующий объект, параметры которого хранятся в специальной структуре данных, а поведение определяется обработчиками сообщений, составляющими оконную функцию.

Структура приложения
Минимально любое приложение Windows состоит из двух частей: основной программы и оконной функции.
Появившиеся в очереди сообщения выбираются циклом обработки сообщений и передаются через Windows соответствующей оконной функции приложения.
Для выполнения действий обработчики сообщений обращаются к функциям API.

Обработка сообщения от клавиатуры

Завершение приложения

Глава 8 Программирование в среде Delphi (Lazarus) с использованием библиотеки VCL (LCL)
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Факультет Информатика и системы управления
Кафедра Компьютерные системы и сети
Лектор: д.т.н., проф.
Иванова Галина Сергеевна
2021

8.1 События среды и их обработчики
Обработчики сообщений операционной системы (ОС) предусмотрены у объектов класса TForm и классов управляющих компонентов, таких как кнопки, редакторы и т. п.
Обработка выполняется следующим образом:
В системе происходит событие, например, пользователь пере-двинул мышь или нажал на клавишу клавиатуры, в результате генерируется сообщение об этом событии – сообщение ОС.
Сообщение ОС диспетчируется конкретному приложению.
В приложении сообщение передается активному компоненту (окну или управляющему элементу).
Метод обработки сообщения ОС компонента инициирует заранее предусмотренные события среды.
Если в приложении предусмотрен соответствующий обработчик события среды, то он вызывается, если нет – то продолжается обработка сообщения ОС.

События среды
Обработчики сообщений ОС, встроенные в классы компонентов VCL, инициируют множество событий среды Delphi или Lazarus.
Например, обработчик события клавиатуры WM_CHAR класса TForm инициирует три события среды.
Событие
среды
Сообщение
ОС

Для каждого обработчика событий предусмотрен заголовок и определенный список передаваемых ему параметров.
а) procedure TForm1.FormActivate(Sender:TObject);
Параметр Sender – отправитель (инициатор события).
б) procedure TForm1.Edit1KeyPress(Sender: TObject;
var Key: Char);
Параметр Key – символ ANSI.
в) procedure TForm1.Edit1KeyDown(Sender: TObject;
var Key: Word; Shift: TShiftState);
Параметры: Key – виртуальный код, Shift – управляющие клав.
г) procedure TForm1.Edit1KeyUp(Sender: TObject;
var Key: Word; Shift: TShiftState);
Обработчики событий Delphi или Lazarus
Имя компонента
Имя события Delphi

Основное окно приложения строится на базе класса TForm.
При входе в среду программирования предоставляется заготовка приложения, которая «умеет» (содержит определенные обработчики сообщений ОС) выполнять стандартные действия.
Свойства:
Caption – заголовок окна (по умолчанию Form1);
FormStyle – вид формы(обычное, родительское, дочернее, неперекрываемое);
Width, Height, Top, Left – размеры и местоположение;
Color – цвет фона;
Font – характеристики шрифта;
Cursor – форма курсора мыши и т. д.
Методы:
Show – показать;
Hide – спрятать;
Close – закрыть;
ShowModal – показать в модальном режиме и т. д.
8.2 Класс формы TForm
TForm
TForm1
Компоненты
Обработчики
событий

а) при изменении состояния формы:
OnCreate – в начальной стадии создания формы - используется при необходимости задания параметров (цвет или размер);
OnActivate – при получении формой фокуса ввода (окно становится активным и ему адресуется весь ввод с клавиатуры);
OnShow – когда форма (окно) становится видимой;
OnPaint – при необходимости нарисовать или перерисовать форму;
OnResize - при изменении размеров формы на экране;
OnDeactivate – при потере формой фокуса ввода (окно становится неактивным);
OnHide – при удалении формы с экрана (окно становится невидимым);
OnCloseQuery – при попытке закрыть форму - обычно используется для создания запроса-подтверждения необходимости закрытия окна;
OnClose – при закрытии формы;
OnDestroy – при уничтожении формы;
События среды, обрабатываемые объектами класса TForm

б) от клавиатуры и мыши:
OnKeyPressed – при нажатии клавиш, которым соответствует код ANSI;
OnKeyDown, OnKeyUp – при нажатии и отпускании любых клавишI;
OnClick, OnDblClick – при обычном и двойном нажатии клавиш мыши;
OnMouseMove – при перемещении мыши (многократно);
OnMouseDown, OnMouseUp – при нажатии и отпускании клавиш мыши;
в) при перетаскивании объекта мышью:
OnDragDrop – в момент опускания объекта на форму;
OnDragOver – в процессе перетаскивания объекта над формой (многократно);
г) другие:
OnHelp – при вызове подсказки;
OnChange – при изменении содержимого компонент.
События среды для класса TForm (2)

1. Метка (класс TLabel)
Метка – окно с текстом и может использоваться для формирования на форме некоторых надписей или подписей.
Основные свойства:
Caption – заголовок – текст, выводимый в окне компонента.
Name – имя компонента в программе.
Visible – определяет видимость компонента.
Alignment – определяет способ выравнивания текста в окне компонента: taCenter - по центру; taLeftJustify - по левой границе; taRightJustify - по правой границе.
Font – определяет шрифт текста.
Color – определяет цвета текста и фона в окне.
WordWrap – определяет, разбивать или нет текст на строки.
Transparent – определяет, виден ли рисунок фона через окно.
8.3 Основные визуальные компоненты и средства визуализации сообщений пользователю

2. Строчный редактор (класс TEdit)
Компонент представляет собой окно, обычно выделенное цветом, которое может использоваться, например, для организации ввода информации.
Основные свойства:
Text – строка текста.
ReadOnly – определяет возможность ввода информации в окно.
Name – имя компонента в программе.
Visible – определяет видимость компонента.
Enable – доступность компонента.
Основные методы:
Clear – очистка поля Text.
SetFocus – установка фокуса ввода.
Основные события:
OnKeyPressed – нажатие алфавитно-цифровой клавиши.
Основные визуальные компоненты (2)

3. Кнопка
Компонент представляет собой окно, в котором размещается название кнопки. Используется для инициирования каких-либо действий.
Основные свойства:
Caption - название кнопки.
Name – имя компонента в программе.
Visible – определяет видимость компонента.
Enable – доступность компонента.
Default – определяет, генерируется ли событие OnClick для данной кнопки при нажатии клавиши Enter.
Cancel – аналогично, но для клавиши Esc.
Основные события:
OnClick – «щелчок» мышкой в зоне компонента.
Основные методы:
SetFocus – установка фокуса ввода.
Основные визуальные компоненты (3)

1 Метод MessageBox (класс TApplication)
function MessageBox(Text, Caption: PChar;
Flags:Longint=MB_OK):Integer;
Пример:
Application.MessageBox('Строка пуста',
'Error',mb_Ok);
Возвращает код ответа.
2 Функция MessageDlg
function MessageDlg(const Msg: string;
DlgType: TMsgDlgType;
Buttons: TMsgDlgButtons;
HelpCtx: Longint): Word;
Пример:
MessageDlg('Поле пусто',mtError,
[mbOk],0);
Средства визуализации сообщений пользователю

Вычисление квадрата заданного числа
Form1:
Name:=MainForm;
Caption:='Возведение в квадрат';
Label1:
Name:='InputLabel';
Caption:='Введите число';
Label2:
Name:=OutPutLabel;
Caption:='Квадрат числа равен:';
Edit1:
Name:=InputEdit;
Edit2:
Name:=OutPutEdit;
Enable:=false;
ReadOnly:=true;
Button1:
Name:=NextButton;
Caption:='Следующее';
Button2:
Name:=ExitButton;
Caption:='Выход';

Формы интерфейса

Диаграмма состояний интерфейса
Нормальное состояние

Объектная декомпозиция в виде диаграммы объектов

Определение обрабатываемых событий по диаграмме состояний интерфейса
С1 – активация формы;
С2 – ввод Enter;
С3 – нажатие кнопки Выход;
С4 – нажатие кнопки Следующее;
С5 – нажатие кнопки OK

Диаграмма классов приложения

Program Ex8_01;
Uses
Forms,
MainUnit in 'MainUnit.pas' {MainForm};
{$R *.RES}
begin
Application.Initialize;
Application.CreateForm(TMainForm, MainForm);
Application.Run;
end.
Файл проекта

Unit MainUnit;
interface
Uses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;
Type TMainForm = class(TForm)
Bevel1: TBevel;
NextButton, ExitButton: TButton;
InputLabel, OutPutLabel: TLabel;
InPutEdit, OutPutEdit: TEdit;
procedure FormActivate(Sender: TObject);
procedure InPutEditKeyPress(Sender: TObject;
var Key: Char);
procedure NextButtonClick(Sender: TObject);
procedure ExitButtonClick(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
Файл MainUnit

var MainForm: TMainForm;
implementation
{$R *.DFM}
procedure TMainForm.FormActivate(Sender: TObject);
begin
NextButton.Enabled:=false;
InPutEdit.ReadOnly:=false;
InPutEdit.Clear;
InPutEdit.Enabled:=true;
InPutEdit.SetFocus;
OutPutLabel.Visible:=false; OutPutEdit.Visible:=false;
end;
Файл MainUnit (2)

procedure TMainForm.InPutEditKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
var x:real;Code:integer;
begin
If Key=#13 then
begin
Key:=#0; Val(InPutEdit.Text,x,Code);
if Code=0 then
begin
InputEdit.ReadOnly:=true;
InputEdit.Enabled:=false;
OutPutLabel.Visible:=true;
OutPutEdit.Visible:=true;
OutPutEdit.Text:=floattostr(sqr(x));
NextButton.Enabled:=true;
NextButton.SetFocus;
end
Файл MainUnit (3)

else
begin
MessageDlg('Недопустимые символы.',mtError, [mbOk], 0);
end
end
end;
procedure TMainForm.NextButtonClick(Sender: TObject);
begin FormActivate(NextButton); end;
procedure TMainForm.ExitButtonClick(Sender: TObject);
begin Close; end;
end.
Файл MainUnit (4)

Дополнительные скалярные типы данных
а) целый
Cardinal 0..2147483647 без знака 4 байта
б) логические
ByteBool 1 байт
WordBool 2 байта
LongBool 4 байта
в) символьные
ANSIChar 1 байт (ANSI)
WideChar 2 байта (Unicode)
г) вещественные – денежный:
Currency -922337203685477.5808.. 922337203685477.5807 8 байт
8.4 Расширение возможностей языка Delphi Pascal (Free Pascal)
true – любое число, кроме 0

Тип «Дата-время»
д) TDateTime - Double – целая часть – число дней с 30.12.1899, дробная – часть дня
Пример: 35065.75 ⇒ 1.1.1996 18.00
Для работы используются следующие подпрограммы:
1) function Now:TDateTime – возвращает текущую дату и время;
2) function Date:TDateTime – возвращает текущую дату;
3) function Time:TDateTime – возвращает текущее время;
4) function DateTimeToStr(D:TDateTime):String – преобразует дату и время в строку символов;
5) function DateToStr(D:TDateTime):String – преобразует дату в строку символов;
6) function TimeToStr(D:TDateTime):String – преобразует время в строку символов;

Тип «Дата-время»
7) function StrToDate(S:String):TDateTime – преобразует строку в дату, разделитель – символ, указанный при настройке Windows, формат: день.месяц[.год];
8) function StrToTime(S:String):TDateTime – преобразует строку во время, разделитель – символ, указанный при настройке Windows, формат: часы.минуты[.секунды][ am или pt];
9) function StrToDateTme(S:String):TDateTime – преобразует строку в дату-время, разделители – символы, указанный при настройке Windows, формат:
день.месяц[.год] часы:минуты[.секунды][ am или pt];
10) procedure DecodeDate(D:TDateTime:Var Year,Month,Day:Word) – декодирует дату;
11) procedure DecodeTime(D:TDateTime:
Var Hour,Min,Sec,MSec:Word) – декодирует время;

Строковые типы
a) ShortString – до 255 символов, 0-й байт – длина строки;
б) AnsiString – указатель на строку ANSI символов,
WideString – указатель на строку символов Unicode:
в) String: {$H+} ==WideString; {$H-} ==ShortString;
Исключение! String[<Максимальная длина>] – всегда ShortString
Для перечисленных строк определены операции конкатенации и сравнения, а также специальные функции в System и SysUtils
г) PChar – указатель на массив символов, завершающийся нулем.
Строки совместимы:
<строка, кроме PChar> := <любая строка или символ>
<строка PChar >:= <строковая константа или PChar(строка)>

Дополнительные процедуры и функции
1) function ANSILowerCase(const S:String):String – заменяет прописные буквы на строчные;
2) function ANSIUpperCase(const S:String):String – заменяет строчные буквы на прописные;
3) function StrToInt(S:String):Integer – преобразует строку в целое число;
4) function StrToIntDef(S:String; Default:Integer):Integer – то же + возвращает код ошибки;
5) function StrToIntRange(S:String; Min..Max:LongInt):LongInt – то же + генерирует исключение ERangeError, если не входит в диапазон;
6) function StrToFloat(S:String):Extended – преобразует строку в вещественное число, в качестве разделителя использует символ, указанный при настройке Windows;

Дополнительные процедуры и функции (2)
7) function IntToStr(V:Integer):String – преобразует целое число в строку символов;
8) function IntToHex(V:Integer; Digits:Integer):String – преобразует целое число в строку шестнадцатеричных символов, минимальной длиныDigits;
9) function FloatToStr(V:Extended):String – преобразует вещественное число в строку символов.

1. Изменены некоторые служебные слова и названия процедур:
Text ⇒ TextFile
Assign ⇒ AssignFile
Close ⇒ CloseFile
Файлы

Процедурный тип данных
1) При объявлении указателя на метод добавляют of object
Пример:
Type metodproc = procedure(Sender:TObject) of object;
2) Переменным процедурного типа можно присвоить nil и проверять их значение при необходимости
Пример:
if Assigned(p2) then p2(x,y);

Основная особенность: все объекты размещаются в динамической памяти.
Переменные класса являются ссылками. В отличие от указателей операция разыменования при работе с ними не используется.
Описание класса:
Type <Имя объявляемого класса> = class(<Имя родителя>)
private
protected <Защищенные элементы класса>
public <Общедоступные элементы класса>
published <Опубликованные элементы класса>
automated <Элементы, реализующие OLE-механизм>
end;
Если имя родителя не указано, то им считается класс TObject.
8.5 Классы Delphi

Конструктор Create и деструктор Destroy класса должны содержать вызов конструктора и деструктора TObject, которые обеспечивают выделение и освобождение памяти:
Constructor <Имя класса>.Create;
begin
inherited Create;
. . .
end;
Destructor Destroy; override;{деструктор виртуальный!}
Destructor <Имя класса>.Destroy;
begin
. . .
inherited Destroy;
end;
Конструктор и деструктор

1) виртуальные методы:
procedure Print;virtual; {в базовом класса}
procedure Print;override; {в производном классе}
2) абстрактные методы:
procedure Print;virtual;abstract; {в базовом класса}
procedure Print;override; {в производном классе}
Класс, содержащий абстрактные методы, называется абстрактным. Объекты абстрактного класса создавать не разрешается.
Особенности переопределения методов. Абстрактные методы и классы

Type
pTNum = ^TNum;
TNum = Object
n: integer;
procedure Init
(an:integer);
end;
Procedure TNum.Init;
begin n:=an; end;
. . .
Var p:pTNum;
Begin
New(p, Init(5));
WriteLn(p^.n);
Dispose(p);
End.
Сравнение объектных моделей
Type
TNum = class
public n:integer;
constructor Create
(an:integer); end;
Constructor TNum.Create; begin
inherited Create;
n:=an;
end; . . .
Var A:TNum;
. . . A:=TNum.Create(5);
WriteLn(A.n);
A.Destroy;
. . .
Простая модель
Модель VCL

Var A, B:TNum;
A:=TNum.Create;
B:=A;
B.Destroy;
A.n:=3; {!!!}
Особенности работы с объектами

8.6 События Мыши
1 Событие «Нажатие кнопки мыши над компонентом окна приложения»:
procedure <Имя компонента> MouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);
где
Button:TMouseButton - определяет, какая кнопка нажата:
type TMouseButton = (mbLeft, mbRight, mbMiddle); - соответственно, левая, правая или средняя кнопки.
Shift:TShiftState - определяет нажатые управляющих клавиш клавиатуры и мыши:
type TShiftState = set of (ssShift, ssAlt, ssCtrl, ssLeft, ssRight, ssMiddle, ssDouble);
X, Y: Integer - координаты мыши относительно компонента.

События Мыши (2)
2 Событие «Движение мыши»:
procedure <Имя компонента>MouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);
3 Событие «Отпускание клавиши мыши»:
procedure <Имя компонента>MouseUp(Sender: TObject; Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

8.7 Создание графических изображений
Изображения в Windows создаются с помощью типов:
точка,
прямоугольник;
и компонентов:
перо, которое используется для рисования линий;
кисть, которая используется для закрашивания замкнутых фигур;
шрифт, который используется при выводе надписей;
холст, на котором выполняются изображения.

Точка и прямоугольник
Точка – тип, позволяющий определить точку на экране:
type TPoint = record
X: Longint;
Y: Longint;
end;
Прямоугольник – тип, используемый для задания прямоугольника:
type
TRect = record
case Integer of
0: (Left, Top, Right, Bottom: Integer);
1: (TopLeft, BottomRight: TPoint);
end;
X1,Y1
X2,Y2

Компонент перо (класс TPen)
C помощью класса TPen создается объект Перо, служащий для вычерчивания линий, контуров и т. п.
Свойства:
Color:TColor – цвет вычерчиваемых линий;
Width:Integer – толщина линии в пикселях экрана;
Style:TPenStyle – стиль линий – учитывается только для толщины 1 пиксель:
psSolid, psDash, psDot, psDashDot, psDashDotDot, psClear, psInsideFrame;
Mode:TPenMode – способ взаимодействия линий с фоном, например, pmBlack – только черные линии,
pmWhite – только белые линии,
pmNop – линии не видны на фоне,
pmNot – инверсия фона и т.д..

Компонент Кисть (класс TBrush)
Объекты класса TBrush служат для заполнения внутренего пространства.
Свойства:
Color:TColor – цвет кисти:
clAqua (прозрачный), clBlack, clBlue, clDkGray, clFuchsia, clGray, clGreen, clLime (салатовый), clLtGray, clMaroon (каштановый), clNavy (синий), clOlive, clPurple (фиолетовый), clRed, clSilver (серебряный), clTeal, clWhite, clYellow
Style:TBrushStyle – стиль кисти, например:
bsSolid, bsClear, bsHorizontal, bsVertical, bsFDiagonal,bsBDiagonal, bsCross, bsDiagCross;
BitMap:TBitMap – растровое изображение, которое будет использоваться кистью для заполнения, если свойство определено, то цвет и стиль игнорируются.

Компонент Шрифт (класс TFont)
Объект класса TFont – определяет шрифт, которым выводится текст.
Свойства:
Charset:TFontCharSet – набор символов:
RUSSIANCHARSET – русский,
OEM_CHARSET – текст MS DOS;
Name:TFontName – имя шрифта, по умолчанию – MS Sans Serif;
Color:TColor – цвет;
Height:Integer – высота в пикселях;
Size:Integer – высота в пунктах (1/7 дюйма);
Pitch:TFontPitch – способ расположения букв в тексте:
fpFixed – моноширный текст, fpVariable – пропорциональный текст,
fpDefault – ширина шрифта по умолчанию;
Style:TFontStyle – стиль шрифта – комбинация из:
fsBold – полужирный, fsItalic – курсив, fsUnderline – подчеркнутый,
fsStrikeOut – перечеркнутый.

Компонент Канва (класс TCanvas)
Класс создает Канву – холст для рисования.
Свойства:
Brush:TBrush – кисть;
Pen:TPen – перо;
Font:TFont – шрифт;
PenPos:TPoint – определяет текущее положение пера над холстом в пискелях относительно левого верхнего угла;
CopyMode:TCopyMode – способ взаимодействия растрового изображения с цветом фона, используется при копировании части канвы на другую методом CopyRect:
cmBlackness – заполнение черным цветом,
cmDestInvert – заполнение инверсным фоном,
cmSrcCopy – копирует изображение источника на канву и т.д.;
Pixels[X,Y:Integer]:TColor – массив пикселей канвы.

Основные методы класса TCanvas
procedure MoveTo(X,Y:Integer) – перемещает перо в указанную точку;
procedure LineTo(X,Y:Integer)– чертит линию из текущей точки в заданную;
procedure Rectangle(X1, Y1, X2, Y2: Integer)– рисует и закрашивает кистью прямоугольник;
procedure Polyline(Points:array of TPoint)– рисует ломаную линию;
type TPoint = record X,Y:Longint; end;
procedure Polygon(Points: array of TPoint)– рисует и закрашивает кистью многоугольник;
procedure Ellipse(X1, Y1, X2, Y2: Integer)– рисует эллипс в заданном прямоугольнике и
закрашивает кистью;
procedure FrameRect(const Rect:TRect) – очерчивает границы прямоугольника текущей кистью без заполнения;
X,Y
X1,Y1
X2,Y2

Основные методы класса TCanvas (2)
procedure Arc(X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3, X4,Y4:integer) – чертит дугу эллипса в прямоугольнике (X1,Y1,X2,Y2), направление – против часовой стрелки;
procedure Chord(X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3, X4,Y4:integer) – чертит сегмент эллипса в прямоугольнике (X1,Y1,X2,Y2), направление – против часовой стрелки;
procedure Pie(X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3, X4,Y4:integer) – чертит сектор эллипса в прямоугольнике (X1,Y1,X2,Y2), направление – против часовой стрелки;
procedure RoundRect(X1,Y1,X2,Y2, X3,Y3:integer) – чертит и заполняет прямоугольник с закругленными краями.
X1,Y1
X3,Y3
X2,Y2
X4,Y4
Центр
X1,Y1
X3,Y3
X2,Y2
X4,Y4
Центр
X1,Y1
X3,Y3
X2,Y2
X4,Y4
Центр
X1,Y1
X2,Y2
X3,Y3

Основные методы класса TCanvas (3)
procedure FillRect(const Rect: TRect)– закрашивает кистью прямоугольник, включая левую и верхнюю границы.
type TRect = record
case Integer of
0: (Left, Top, Right, Bottom: Integer);
1: (TopLeft, BottomRight: TPoint);
end;
procedure FloodFill(X,Y:Integer;Color:TColor;
FillStyle:TFillStyle)–
type TFillStyle = (fsSurface,fsBorder);
FillStyle=fsBorder - заливка области с границей цвета Color;
FillStyle=fsSurface - заливка области цвета Color цветом, определенным кистью.

Основные методы класса TCanvas (4)
procedure TextOut(X,Y:Integer; const Text:string)– вывод строки текста шрифтом TFont в прямоугольник с верхним левым. углом в точке (X,Y);
function TextExtent(Const Text:String):TSize – возвращает ширину и высоту прямоугольника, охватывающего текстовую строку Text;
function TextWidth(Const Text:string):Integer – возвращает ширину прямоугольника, охватывающего текстовую строку;
ТЕКСТ
X,Y

Компонент Образ (класс TImage)
Образ – окно для работы с графикой.
Свойства:
AutoSize:Boolean – автоматическое изменение размера компонента в зависимости от размера картинки (при загрузке рисунка);
Stretch:Boolean – автоматическое масштабирование рисунка при изменении размеров компонента;
Picture:TPicture – свойство-объект картинка (двоичный образ, пиктограмма, графический метафайл);
класс включает методы:
procedure LoadFromFile(const FileName: string); – загрузка картинки из файла;
procedure SaveToFile(const FileName: string); – сохранение картинки в файле.
Canvas:TCanvas – холст;
Brush:TBrush – кисть;
Pen:TPen – перо;
Font:TFont – шрифт.

Рисование прямоугольников (Ex8_2)

Модуль MainUnit
unit MainUnit;
interface
Uses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;
type
TMainForm = class(TForm)
Image: TImage;
ExitButton: TButton;
procedure FormActivate(Sender: TObject);
procedure ImageMouseDown(Sender: TObject;
Button:TMouseButton; Shift:TShiftState; X,Y:Integer);
procedure ImageMouseMove(Sender: TObject;
Shift: TShiftState; X,Y: Integer);
procedure ImageMouseUp(Sender: TObject;
Button:TMouseButton;Shift: TShiftState;X,Y: Integer);
procedure ExitButtonClick(Sender: TObject);
end;

Модуль MainUnit (2)
var MainForm: TMainForm;
implementation
Var Rect:TRect;first:boolean;
{$R *.DFM}
procedure TMainForm.FormActivate(Sender: TObject);
begin Image.Canvas.Brush.Color:=clWhite; end;
procedure TMainForm.ImageMouseDown(Sender: TObject;
Button:TMouseButton;Shift:TShiftState;X,Y:Integer);
begin
if Button=mbLeft then
begin
Rect.Left:=x;
Rect.Top:=y;
first:=true;
end;
end;

Модуль MainUnit (3)
procedure TMainForm.ImageMouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);
begin
if ssLeft in Shift then
begin
if first then first:=not first
else
begin
Image.Canvas.Pen.Color:=clWhite;
Image.Canvas.Rectangle(Rect.Left,Rect.Top,
Rect.Right,Rect.Bottom);
end;
Rect.Right:=X; Rect.Bottom:=Y;
Image.Canvas.Pen.Color:=clBlack;
Image.Canvas.Rectangle(Rect.Left,Rect.Top,
Rect.Right,Rect.Bottom);
end;
end;

Модуль MainUnit (4)
procedure TMainForm.ImageMouseUp(Sender: TObject; Button: TMouseButton;Shift:TShiftState;X,Y:Integer);
begin
if Button=mbLeft then
begin
Image.Canvas.Pen.Color:=clWhite; Image.Canvas.Rectangle(Rect.Left,Rect.Top,
Rect.Right,Rect.Bottom);
Rect.Right:=X; Rect.Bottom:=Y;
Image.Canvas.Brush.Color:=clRed;
Image.Canvas.FillRect(Rect);
Image.Canvas.Brush.Color:=clWhite;
Image.Canvas.Pen.Color:=clBlack;
end;
end;
procedure TMainForm.ExitButtonClick(Sender: TObject);
begin Close; end;
end.

8.8 Создание приложений с движущимися изображениями
1 Перемещение
x1 = x + dx, y1 = y + dy
2 Масштабирование относительно точки C (xc, yc):
x1 = (x - xc)*Mx +xc,
y1 = (y - yc)*My +yc
3 Поворот относительно точки С(xc, yc):
x1 = (x - xc)cosα +
+ (y - yc)sinα + xc,
y1 = (y - yc)cosα -
- (x - xc)sinα + yc
Три составляющих движения объекта на плоскости:

Вращение фигур (Ex8_03)

Объектная декомпозиция
h*sin α
h
h*cos α
α
(x,y)
dx = h*cos α
dy = h*sin α
Главное
окно
Активизировать
Линия
Создать
Перерисовать
Квадрат
Создать
Перерисовать
Шарик
Создать
Перерисовать
Таймер
Запустить
Остановить

Диаграмма классов предметной области
TObject
TFigure
-x,y,halflen,
-dx,dy,
-Image
-Draw()
-Rel()
+Create()
+Move()
TLine
-Draw()
TSquare
-Draw()
TCircle
- r
+Create()
-Draw()

Модуль Figure
Unit Figure;
Interface Uses graphics,ExtCtrls;
Type TFigure=Class
x,y, halflen,dx,dy:integer; Image:TImage;
constructor Create(ax,ay,ah:integer;aImage:TImage);
procedure Move(t:single);
procedure Draw;virtual;abstract;
procedure Rel(t:real);
end;
TLine=Class(TFigure)
procedure Draw;override;
end;
TSquare=Class(TFigure)
procedure Draw;override;
end;
TCircle=Class(TFigure)
r:integer;
constructor Create(ax,ay,ah,ar:integer;
aImage:TImage);
procedure DRAW;override;
end;

Модуль Figure (2)
Implementation
Constructor TFigure.Create;
Begin
inherited Create;
x:=ax; y:=ay; halflen:=ah; Image:=aImage; End;
Procedure TFigure.Rel;
Begin
dx:=round(halflen*cos(t));
dy:=round(halflen*sin(t));
End;
Procedure TFigure.Move;
Begin
Image.Canvas.Pen.Color:=clWhite; Draw;
Image.Canvas.Pen.Color:=clBlack;
Rel(t);
Draw;
End;

Модуль Figure (3)
Procedure TLine.Draw;
Begin Image.Canvas.MoveTo(x+dx,y+dy);
Image.Canvas.LineTo(x-dx,y-dy);
End;
Procedure TSquare.Draw; Begin Image.Canvas.MoveTo(x+dx,y+dy);
Image.Canvas.LineTo(x-dy,y+dx);
Image.Canvas.LineTo(x-dx,y-dy);
Image.Canvas.LineTo(x+dy,y-dx);
Image.Canvas.LineTo(x+dx,y+dy);
End;
Constructor TCircle.Create;
Begin inherited Create(ax,ay,ah,aImage); r:=ar;
End;
Procedure TCircle.Draw;
Begin
Image.Canvas.Ellipse(x+dx+r,y+dy+r,x+dx-r,y+dy-r);
End;
end.
(x,y)
(x+dx,y+dy)
(x-dx,y-dy)
(x,y)
(x+dx,y+dy)
(x-dx,y-dy)
(x-dy,y+dx)
(x+dy,
y-dx)

Описание класса окна
Unit Main;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;
type
TMainForm = class(TForm)
Image: TImage;
BeginButton,EndButton:TButton;
Timer1: TTimer; // interval:=100
procedure FormActivate(Sender: TObject);
procedure BeginButtonClick(Sender: TObject);
procedure EndButtonClick(Sender: TObject);
procedure Timer1Timer(Sender: TObject);
end;
Var MainForm: TMainForm;

Объявление объектов
implementation
uses Figure;
{$R *.dfm}
Var
t:single=0.0;
L:TLine;
S:TSquare;
C:TCircle;
procedure TMainForm.FormActivate(Sender: TObject);
begin
Image.Canvas.Brush.Color:=clWhite;
end;

Создание объектов и реализация движения
procedure TMainForm.BeginButtonClick(Sender: TObject);
begin
L:=TLine.Create(60,100,50,Image);
S:=TSquare.Create(180,100,50,Image);
C:=TCircle.Create(300,100,50,10,Image);
Timer1.Enabled:=true; // запуск таймера
end;
procedure TMainForm.Timer1Timer(Sender: TObject);
begin
L.Move(t);
S.Move(-0.2*t);
C.Move(0.5*t);
t:=t+0.5;
end;

Процедура завершения приложения
procedure TMainForm.EndButtonClick(Sender: TObject);
begin
Close;
end;
initialization
finalization
L.Free;
S.Free;
C.Free;
end.

8.9 Использование визуальных компонентов для управления типом и параметрами фигур.
Примитивный графический редактор (Ex 8.5)

Объектная декомпозиция
Активизировать

Диаграмма состояний интерфейса для рисования и настройки фигур
Ожидание рисования фигуры
Выбор типа фигуры
Выбор размера фигуры
Выбор цвета
фигуры
Ожидание настройки или рисования фигуры
Изменение типа и пересоздание
фигуры
Изменениеразмера фигуры
Изменениецвета
фигуры
Создание и рисование фигуры
С1
С1'
С0
С2
С3
С2'
С3'
События:
C0, C0' – щелчок левой клавиши мыши - ImageMouseDown;
С1, С1' - щелчок по радиогруппе – RadioGroupClick;
С2, С2' – щелчок по стрелкам вверх/вниз– UpDownClick;
С3, С3' – щелчок по кнопке – ColorButtonClick
Создание и рисование фигуры
С0'

Диаграмма классов предметной области

Unit Figure;
Interface
Uses extctrls,Graphics;
Type TMyFigure=class
public
x,y,Radius:Word;
Color:TColor;
Image:TImage; Constructor Create(aImage:TImage;
ax,ay,ar:Word;aColor:TColor);
Рrocedure Clear;
Procedure Draw; virtual; abstract;
end;
Модуль Figure

TMyCircle=class(TMyFigure)
public Procedure Draw; override;
end;
TMySquare=class(TMyFigure)
public Procedure Draw; override;
end;
Implementation
Constructor TMyFigure.Create;
Begin
inherited Create;
Image:=aImage;
x:=ax; y:=ay;
Radius:=ar;
Color:=aColor;
Draw;
End;
Модуль Figure (2)

Procedure TMyFigure.Clear;
Var TempColor:TColor;
Begin TempColor:=Color;
Color:=Image.Canvas.Brush.Color;
Draw;
Color:=TempColor;
End;
Модуль Figure (3)

Procedure TMyCircle.Draw;
Begin
Image.Canvas.Pen.Color:=Color;
Image.Canvas.Ellipse(x-Radius,y-Radius,
x+Radius,y+Radius);
End;
Procedure TMySquare.Draw;
Begin
Image.Canvas.Pen.Color:=Color;
Image.Canvas.Rectangle(x-Radius,y-Radius,
x+Radius,y+Radius);
End;
End.
Модуль Figure (4)

unit Main;
interface
uses Windows,Messages,SysUtils,Variants,Classes,Graphics, Controls,Forms,Dialogs,ComCtrls, StdCtrls, ExtCtrls;
type
TMainForm = class(TForm)
Image: TImage;
ColorButton,ExitButton: TButton;
RadioGroup: TRadioGroup;
rLabel: TLabel;
rEdit: TEdit;
UpDown: TUpDown;
ColorDialog: TColorDialog;
procedure FormActivate(Sender: TObject);
Модуль Main

procedure ImageMouseDown(Sender: TObject;… );
procedure UpDownClick(Sender: TObject; …);
procedure ColorButtonClick(Sender: TObject);
procedure RadioGroupClick(Sender: TObject);
procedure ExitButtonClick(Sender: TObject);
end;
var MainForm: TMainForm;
implementation
uses Figure;
Var C:TMyFigure;
{$R *.dfm}
procedure TMainForm.FormActivate(Sender: TObject);
begin
Image.Canvas.Brush.Color:=clWhite;
Image.Canvas.Pen.Color:=clBlack;
end;
Модуль Main (2)

procedure TMainForm.ImageMouseDown(Sender: TObject; Button:TMouseButton;Shift:TShiftState;X,Y:Integer);
begin
if Button=mbLeft then
case RadioGroup.ItemIndex of
0: begin C.Free;
C:=TMyCircle.Create(Image,X,Y,
strtoint(rEdit.Text),Image.Canvas.Pen.Color);
end;
1: begin
C.Free;
C:=TMySquare.Create(Image,X,Y,
strtoint(rEdit.Text),Image.Canvas.Pen.Color);
end;
end;
end;
Модуль Main (3)

procedure TMainForm.UpDownClick(Sender:TObject; Button:TUDBtnType);
begin
if C<>nil then
begin C.Clear;
C.Radius:=strtoint(rEdit.Text); C.Draw; end;
end;
procedure TMainForm.ColorButtonClick(Sender: TObject);
begin
if ColorDialog.Execute then
Image.Canvas.Pen.Color:=ColorDialog.Color;
if C<>nil then
begin C.Color:=Image.Canvas.Pen.Color;
Clear; Draw; end;
end;
Модуль Main (4)

Модуль Main (5)
procedure TMainForm.RadioGroupClick(Sender: TObject);
Var C1:TMyFigure;
begin
if C<>nil then
begin
C.Clear;
case RadioGroup.ItemIndex of
0: C1:=TMyCircle.Create(Image,C.X,C.Y,C.Radius,
C.Color);
1: C1:=TMySquare.Create(Image,C.X,C.Y,C.Radius,
C.Color);
end;
C.Free;
C:=C1;
end;

Модуль Main (5)
procedure TMainForm.ExitButtonClick(Sender:TObject);
begin Close; end;
initialization
finalization C.Free;
end.

8.10 Построение графиков функции (Ex 8.4)

Отображение графика функции на экран
Масштабы по осям ОХ и ОУ:
xm ym
mx= ------------ , my = ---------------,
xk - xn |ymax - ymin|
Координаты точек в окне рисования:
kxi = ⎤ (xi-xn)×mx ⎡+x1+xs,
kyi = ⎤ (ymax-yi)×my⎡+y1+xs .

Модуль Graphic
unit Graphic;
Interface
Uses ExtCtrls,Graphics;
Type Fn=Function(X:single):single;
{процедура рисования графиков}
Procedure Run(
xn, {начальное значение x}
xk:single; {конечное значение x}
n:integer; {количество точек}
F:Fn; {функция}
x1,y1,x2,y2:integer; {координаты области рисования}
Image:TImage {холст для рисованияя}
);

Модуль Graphic
Implementation
Procedure Run;
Var arr:array[1..200] of {координаты точек на холсте}
record x,y:integer; end; x, y, dx, {координаты точек на графике и шаг}
Fmin, Fmax, {минимум и максимум функции}
dxl, dyl, {шаг сетки по горизонтали и вертикали}
mx, my:single; {масштабы по горизонтали и вертикали}
xm, ym, {размеры области окна рисования}
xs, ys, {нижняя левая точка графика}
i:integer;
s:string[10]; {буфер для формирования подписей}

Модуль Graphic (2)
Begin
Image.Canvas.Pen.Color:=clGreen;
Image.Canvas.Rectangle(x1,y1,x2,y2); {рамка}
xm:=x2-x1+1; ym:=y2-y1+1; {область графика}
dx:=(xk-xn)/n; {шаг просчета точек}
x:=xn; y:=F(x);
Fmin:=y; Fmax:=y;
for i:=2 to n do {табулируем функцию и }
begin {вычисляем max и min}
x:=x+dx; y:=F(x);
if y>Fmax then Fmax:=y;
if y
end;
xs:=40; ys:=ym-xs; {координаты нижней левой точки}
mx:=(xm-xs*2)/(xk-xn) ; {масштабы по х и y}
my:=(ym-xs*2)/(Fmax-Fmin);

Модуль Graphic (3)
Image.Canvas.Pen.Color:=clRed;
Image.Canvas.Pen.Width:=3;
x:=xn;
for i:=1 to n do {считаем координаты точек}
begin
arr[i].x:=round((x-xn)*mx)+x1+xs;
arr[i].y:=round((Fmin-f(x))*my)+y1+ys;
x:=x+dx;
end;
Image.Canvas.MoveTo(arr[1].x,arr[1].y);
for i:=2 to n do {соединяем точки}
Image.Canvas.LineTo(arr[i].x,arr[i].y);

Модуль Graphic (4)
x:=xn;
dxl:=(xk-xn)/5; {расстояние между линиями сетки}
Image.Canvas.Pen.Width:=1;
Image.Canvas.Pen.Color:=clBlue;
repeat {вертикальные линии сетки и подписи}
Str(x:5:2,s);
Image.Canvas.TextOut(round((x-xn)*mx)+x1+xs-13, ys+y1+5,s);
Image.Canvas.MoveTo(round((x-xn)*mx)+x1+xs,
ym+y1-xs);
Image.Canvas.LineTo(round((x-xn)*mx)+x1+xs,
y1+xs);
x:=x+dxl;
until x>xk+0.00001;

Модуль Graphic (5)
y:=Fmin;
dyl:=(fmax-fmin)/5;
repeat {горизонтальные линии сетки и подпись}
Str(y:5:2,s); Image.Canvas.TextOut(x1+5,
round(-(y-Fmin)*my)+ys+y1-6,s);
Image.Canvas.MoveTo(x1+xs,
round(-(y-Fmin)*my)+y1+ys);
Image.Canvas.LineTo(xm+x1-xs,
round(-(y-Fmin)*my)+y1+ys);
y:=y+dyl;
until y>Fmax+0.00001;
end;
End.