Программная реализация

На первом этапе спроектируйте оконный интерфейс. Разместите на форме кнопки для переноса, масштабирования и поворота. При необходимости разместите элементы для ввода значений: например для ввода значений углов поворота. Пример окна приведен на рис. 9.1.

Опишите и задайте начальные значения для матрицы, где будут храниться координаты двухмерной фигуры. Назовем эту матрицу матрицей тела и опишем как двухмерный массив Sq типа double. Опишите и задайте как единичную матрицу преобразования 3x3 (двухмерный массив T типа double). Поскольку массивы Sq и T будут использоваться повсеместно, то целесообразно задать их в качестве полей класса доступных во всех методах и не тратить время на передачу в качестве параметров.

Рис. 9.1. Интерфейс для преобразований на плоскости

 

Общая схема обработчика события нажатия на кнопку приведена на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Интерфейс для преобразований на плоскости

Этап задания коэффициентов матрицы преобразования сводится к заданию элементов двухмерного массива.

Как видим из рис. 9.2. на втором этапе выбрана стратегия сохранения изменений при преобразованиях в матрице тела, а не накапливание изменений в матрице преобразований. Исходя из этого тело метода, реализующего данный этап, может выглядеть следующим образом:

 

b = new double[3]; //массив для хранения промежуточных данных

for (int j=0; j< 4; j++)//Цикл по вершинам фигуры (4 вершины для квадрата)

{

for (int i = 0; i < 3; i++)

{

b[i] = 0;

for (int k = 0; k < 3; k++)

b[i] = b[i] + Sq[j, k]*T[k, i];

}

for (int k=0; k< 3; k++)

Sq[j, k]= b[k];

}

 

Третий этап нормализации приводит к единице последнюю координату путем деления:

 

for (int j = 0; j < 4; j++)

{

Sq[j, 0] = Sq[j, 0] / Sq[j, 2];

Sq[j, 1] = Sq[j, 1] / Sq[j, 2];

Sq[j, 2] = 1;

}

 

Перерисовка должна находиться в обработчике события Paint:

 

private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)

{

Graphics gfx = e.Graphics;

Pen skyBluePen = new Pen(Brushes.DeepSkyBlue);

int cx = ClientSize.Width/2;

int cy = ClientSize.Height/2;

gfx.DrawLine(skyBluePen, cx, 0, cx, ClientSize.Height);

gfx.DrawLine(skyBluePen, 0, cy, ClientSize.Width, cy);

 

Pen SqPen = new Pen(Brushes.BlueViolet);

 

gfx.DrawLine(SqPen, (int) (cx + Sq[0, 0]), (int) (cy - Sq[0, 1]),

(int) (cx + Sq[1, 0]), (int) (cy - Sq[1, 1]));

gfx.DrawLine(SqPen, (int) (cx + Sq[1, 0]), (int) (cy - Sq[1, 1]),

(int) (cx + Sq[2, 0]), (int) (cy - Sq[2, 1]));

gfx.DrawLine(SqPen, (int) (cx + Sq[2, 0]), (int) (cy - Sq[2, 1]),

(int) (cx + Sq[3, 0]), (int) (cy - Sq[3, 1]));

gfx.DrawLine(SqPen, (int) (cx + Sq[3, 0]), (int) (cy - Sq[3, 1]),

(int) (cx + Sq[0, 0]), (int) (cy - Sq[0, 1]));

}

 

Переменные cx и сy это координаты центра окна, используются для прорисовки осей и самой фигуры. Приведение к целому типу, а следовательно округление, производится непосредственно перед прорисовкой и не сохраняется в матрице Sq. Поэтому не будет происходить накопление ошибок округления. Запустите и отладьте программу.