MFC第一天——雙緩沖繪圖演算法

2022-09-11

雙緩沖演算法的一個實體即為如下影片：

 由結果圖可以看出，

（1）其中有一個白色的小球，因此需要創建一個小球類，在創建小球類之前，先創建一個MFC專案，

　　創建一個MFC專案的步驟：

　　　　首先打開VS，點擊新建；點擊MFC應用；更改存放路徑，更改專案名稱，例如：“DoubleBufferes”，點擊下一步；在彈出的“MFC應用程式”視窗中，找到“應用程式型別”，點擊下拉選單，選擇“單個檔案”；在這一頁旁邊的“專案樣式”中選擇“MFC standard”樣式，之后點擊完成，即創建好了一個MFC應用專案，

創建好專案后，添加一個小球類，步驟如下：

　　　　在右側的“解決方案”中，選中專案名稱“DoubleBufferes”,右擊點擊“添加”，選擇“類”；在彈出的類的設定中，填寫類名，例如：“CSphere”

CSphere.h檔案

 1 #pragma once
 2 class CSphere
 3 {
 4 public:
 5     CSphere(void);//建構式
 6     virtual ~CSphere(void);//解構式
 7     void SetParameter(int R,CPoint CenterPoint);
 8     void Draw(CDC* pDC);
 9 public:
10     int R;//球體半徑
11     CPoint CenterPoint;
12 
13 };

　　說明：

　　　　①一直以來，我不太明白，建構式明明是 “CSphere()”，那為什么第5行內部要加一個void，很不理解，后來我查了一下，給出的解釋是這樣的，如果將void 作為引數傳給建構式或者其他函式，則說明該函式不支持引數的傳入，就相當于CSphere()，可能就是一個習慣寫法吧，

　　　　②代碼第6行：是一個解構式的宣告，那為啥解構式前面要加上“virtual”虛函式的關鍵字呢？這里要特別加入“virtual”關鍵字是為了防止記憶體泄露，那為啥不使用“virtual”關鍵字修飾就會發生記憶體泄露呢？這里有一種這樣的情況，如果該類作為父類，創建了子類后，創建子類物件后，子類物件占用了一定的記憶體空間后，當洗掉子類物件時，要呼叫子類解構式，由于沒有使用“virtual”虛關鍵字，就構不成動態系結，實際上只呼叫了父類的解構式，但沒有呼叫子類的解構式，那么子類占用的那部分記憶體空間就會得不到釋放，造成記憶體泄露，

　　　　③代碼第7行：設定球心的坐標，以及半徑，

　　　　④代碼第8行：表示使用CDC繪制小球，

　　注意：

　　　　在上面的定義,在第7行代碼中，寫到"CPoint”和第8行“CDC”時，發現飄紅了，就很奇怪，這后又重新看了一下講課視頻，發現了這個問題產生的原因是還未寫完全，沒有宣告，需要點擊“DoubleBufferesView.h”檔案，打開后，從上往下找到第三個“protected：”，在里面添加要宣告的內容，如下：

protected:
    int nWidth, nHeight;
    CSphere sphere;
    CPoint direction;
    BOOL bPlay;

　　注意：

　　　　在定義“CSphere”類的變數時，需要添加一個頭檔案，

#include"CSphere.h"

CSphere.cpp檔案：

 1 #include "pch.h"
 2 #include "CSphere.h"
 3 CSphere::CSphere(void){
 4 }
 5 CSphere::~CSphere(void){
 6 }
 7 void CSphere::SetParameter(int R, CPoint CenterPoint) {
 8     this->R = R;
 9     this->CenterPoint = CenterPoint;
10 }
11 
12 void CSphere::Draw(CDC* pDC) {
13     CPoint TopLet(CenterPoint.x - R, CenterPoint.y - R);
14     CPoint BottomRight(CenterPoint.x + R, CenterPoint.y + R);
15     CRect Square(TopLet, BottomRight);
16     pDC->Ellipse(Square);
17 }

　　說明：

　　　　在繪制小球的函式中（第12行代碼），先設定了兩個點，一個是左上角點，另一個是右下角點，需要說明的一點是，客戶區內的x-y軸中的圓點初始是設定在左上角點，x軸是用上到下，y軸是從左到右，設定兩個點后，將他們作為“CRect”類的兩個引數進行傳入，最后使用繪圖指標“pDC”進行繪制橢圓，參入的引數即為上面設定好的矩形，這里表示的是在給定的矩形內繪制它的內切橢圓，

（2）由運行結果圖中可以看出，

　　選單欄中有“檔案”、“幫助”、“圖形（G）”，其中在圖形的下拉選單中還有一個“繪圖（A）”的選項，而且在第二行中有一個“播放的紅色的按鈕”，在這一步中需要設定選單欄的選項，

　　①首先，點擊選單欄中的“視圖”，找到“其他視窗”，點擊“資源視圖”，

　　②在資源視圖中，找到“Menu”檔案夾，點擊其檔案夾下的“IDR_MAINFRAME”，打開后會看到一橫排“檔案”、“編輯”...工具列，現在可以將不用的選項洗掉，只留下“檔案（F）”，“幫助（H）”；在這一排的后面會有一個文本框，顯示“請在此處鍵入”，可以輸入“圖形（G）”；后選中“圖形（G）”，在它的內部設定一個選項“繪圖（A）”，

　　選中“繪圖（A）”，右擊屬性，找到“ID”，將“ID”設定為“ID_ANIMATION”，ctrl+s保存，這一步一定要記住設定，因為后面會設定回應函式，需要用到，

　　③設定“播放按鈕圖示”，點擊“資源視圖”中的“Toolbar”,"Toolbar"是設定圖示的地方，點擊“Toolbar”內部的“IDR_MAINFRAME”,會看到第一排是一些常用的圖示，此處將這些圖示洗掉，留下最后一個就可以，如果這里直接選中圖示然后點擊“Delete”會發現里面的圖示是洗掉了，但是會遺留下很多白色的小方塊，so如果要洗掉，那么要將第一排的小方塊拖到第二排左邊就洗掉了，

　　在最后一個小方塊中，可以先用上面工具列中的放大鏡放大，之后使用畫筆工具畫一個“播放按鈕”，此時，點擊第一排繪制好的“播放按鈕”，右擊，選擇屬性，將ID仍然設定為“ID_ANIMATION”，

　　此時，運行結果圖中的選單欄已設定完成，

 （3）有一個小的細節，結果圖中的名稱是“雙緩沖演算法”，那么它是如何設定的呢？

　　　　找到“解決方案資源管理器”，點擊“DoubleBufferes.cpp”,找到第125行代碼，在它下面加入一條陳述句，用于設定標題的名稱，如下

m_pMainWnd->SetWindowTextW(CString("雙緩沖演算法"));

 （4）由結果圖可以看出小球有規律地在運動，so里面使用了一個定時器，那么就設定一個定時器

　　首先，點擊"DoubleBufferesView.cpp"檔案，在該檔案中的建構式中，寫入如下代碼，設定小球

1 CDoubleBufferesView::CDoubleBufferesView() noexcept
2 {
3     // TODO: 在此處添加構造代碼
4     bPlay = FALSE;
5     sphere.R = GetSystemMetrics(SM_CXFULLSCREEN) / 20;
6     sphere.CenterPoint.x = 200, sphere.CenterPoint.y = 200;
7     direction.x = 1, direction.y = 1;
8 
9 }

　　　　說明：

　　　　　　在第5行代碼中，“GetSystemMetrics(SM_CXFULLSCREEN)”陳述句表示“客戶區的寬度1280”，第4行先設定了一個影片開始按鈕的標志，初始值設為“FALSE”，第5,6行設定小球物件的球心與半徑，第7行設定x軸與y軸移動的步長，

　　繪制小球（DrawObject）：

　　　　添加函式的步驟：

　　　　　　點擊“專案”，點擊“類向導”，在類名中，定位到“CDoubleBufferesView”，點擊“方法”，添加方法，設定好函式名，回傳值，引數，點擊確定，代碼如下：

1 void CDoubleBufferesView::DrawObject(CDC* pDC)//繪制圖形
2 {
3     // TODO: 在此處添加實作代碼.
4     sphere.Draw(pDC);
5 }

　　其次，設定定時器，

　　　　步驟：

　　　　　　①點擊"專案"，之后點擊“類向導”，在彈出的“類向導”中，找到“類名（N）”，在下拉選單中，定位到“CDoubleBufferesView”;之后點擊“訊息”，在輸入框中輸入“WM——TIMER”，點擊它，右邊有一個“添加處理程式”點擊，

　　　　　　②同時設定映射函式，此時設定映射函式是為了在里面設定控制定時器的內容，點擊“命令”找到剛剛設定的“ID_ANIMATION”，點擊右邊“訊息”中的“COMMAND”，點擊“添加處理程式”；統一的操作再來一次，這回“訊息”設定為“UPDATE_COMMAND_UI”，

　　　　　　③最后，點擊“確定”，

　　　　定時器內部的代碼：

1 void CDoubleBufferesView::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
2 {
3     // TODO: 在此添加訊息處理程式代碼和/或呼叫默認值
4     sphere.CenterPoint += direction;
5     Invalidate(FALSE);
6 
7     CView::OnTimer(nIDEvent);
8 }

　　　　　　　　說明：

　　　　　　　　　　在第4行代碼中，每次移動一次，則將小球中心點的位置增加一個步長的單位，第5行代碼表示停止畫面一直重繪，

　　　　OnAnimation函式中的代碼：

 1 void CDoubleBufferesView::OnAnimation()
 2 {
 3     // TODO: 在此添加命令處理程式代碼
 4     bPlay = !bPlay;
 5     if (bPlay)
 6         SetTimer(1, 10, NULL);
 7     else
 8         KillTimer(1);
 9 
10 }

　　　　　　　　說明：

　　　　　　　　　　該函式表明，如果影片按鈕標志“bPlay”為“True”，即點擊了單數次按鈕,那么影片開始播放；如果影片按鈕標志“bPlay”為“False”，即點擊了雙數次按鈕,那么影片停止播放，

　　　　OnUpdateAnimation函式：

1 void CDoubleBufferesView::OnUpdateAnimation(CCmdUI *pCmdUI)
2 {
3     // TODO: 在此添加命令更新用戶界面處理程式代碼
4     if (bPlay)
5         pCmdUI->SetCheck(TRUE);
6     else
7         pCmdUI->SetCheck(FALSE);
8 }

（4）從運行結果圖，可以看到當小球碰到客戶區四周后，會反彈，那么當碰到后，會有一個檢查函式，用來改變方向，碰撞函式“CollisionDetection”的添加，點擊“專案”，點擊“類向導”，在彈出的“類向導”中，定位“類名”為“CDoubleBufferesView”，點擊“方法”，點擊“添加方法”，設定“函式名”、“回傳型別”、“引數”等，點擊確定，

　　CollisionDetection函式

 1 void CDoubleBufferesView::CollisionDetection(void)
 2 {
 3     // TODO: 在此處添加實作代碼.
 4     if (sphere.CenterPoint.x - sphere.R < 0)
 5         direction.x = 1;
 6     if (sphere.CenterPoint.x + sphere.R > nWidth)
 7         direction.x = -1;
 8     if (sphere.CenterPoint.y - sphere.R < 0)
 9         direction.y = 1;
10     if (sphere.CenterPoint.y + sphere.R > nHeight)
11         direction.y = -1;
12 }

　　　　說明：

　　　　　　第4行是碰到左邊框、第6行是碰到右邊框、第8行是碰到上邊框、第10行是碰到下邊框，

　　　　　　當碰到左邊框時，小球的x坐標向右增加，其他的同理，

（5）從運行結果圖可以看出，小球的運動影像是平滑的，不會一幀一陣的閃，那是因為設定了雙緩沖函式，

　　　　添加函式步驟添同添加碰撞函式類似，代碼如下：

 1 void CDoubleBufferesView::DoubleBuffer(CDC* pDC)//雙緩沖繪圖
 2 {
 3     // TODO: 在此處添加實作代碼.
 4     CRect rect;
 5     GetClientRect(&rect);
 6     nWidth = rect.Width(), nHeight = rect.Height();
 7     CDC memDC;
 8     memDC.CreateCompatibleDC(pDC);
 9     CBitmap NewBitmap, *poldBitmap;
10     NewBitmap.CreateCompatibleBitmap(pDC, rect.Width(), rect.Height());
11     memDC.FillSolidRect(rect, RGB(0, 0, 0));
12     poldBitmap = memDC.SelectObject(&NewBitmap);
13     DrawObject(&memDC);
14     CollisionDetection();
15     pDC->BitBlt(0, 0, nWidth, nHeight, &memDC, 0, 0, SRCCOPY);
16     memDC.SelectObject(poldBitmap);
17     NewBitmap.DeleteObject();
18     memDC.DeleteDC();
19 }

　　　　　　說明：

　　　　　　　　第4,5,6行代碼是設定了一個客戶區矩形，

　　　　　　　　第7行：定義記憶體DC，

　　　　　　　　第8行：創建一個與顯示DC兼容的記憶體DC，

　　　　　　　　第9行設定一個新的矢量圖和一個舊的矢量圖指針，

　　　　　　　　第10行創建兼容記憶體位圖，

　　　　　　　　第11行使用黑色填充客戶區，

　　　　　　　　第12行將兼容位圖選入記憶體DC，

　　　　　　　　第13行繪制小球，

　　　　　　　　第14行碰撞檢測，

　　　　　　　　第15行顯示記憶體位圖，

　　　　　　　　第16,17,18恢復記憶體緩沖區，并洗掉新位圖和緩沖區，

（6）最后在OnDraw函式中呼叫雙緩沖函式，完成，

　　注意：此處引數中“pDC”是注釋的，要先將注釋去掉，

 1 void CDoubleBufferesView::OnDraw(CDC* pDC)
 2 {
 3     CDoubleBufferesDoc* pDoc = GetDocument();
 4     ASSERT_VALID(pDoc);
 5     if (!pDoc)
 6         return;
 7 
 8     // TODO: 在此處為本機資料添加繪制代碼
 9     DoubleBuffer(pDC);
10 }

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