基于WPF的交互式繪圖系統(tǒng)的開發(fā)

Canvas 是頂級布局控件，Canvas面板類似傳統(tǒng)的圖形環(huán)境，利用坐標位置指定對象的擺放地點。Canvas的左上角為原點，X坐標向右，Y坐標向下。而一般的圖形系統(tǒng)的坐標原點設(shè)定在繪圖區(qū)的左下角，X坐標水平向右，Y坐標豎直向上，因此可利用WPF的Transform類，通過設(shè)定Canvas的RenderTransform來實現(xiàn)[3]。為了使圖元大小根據(jù)窗口的大小進行縮放，可以將Canvas放在Viewbox內(nèi)。以下是實現(xiàn)坐標變換的XAML片段：
Viewbox>
　 Canvas RenderTransformOrigin=0.5,0.5>
Canvas.RenderTransform>
　　TransformGroup >
　　ScaleTransform ScaleY=-1 />
/TransformGroup>
　　/Canvas.RenderTransform>
　　/Canvas>
　　/Viewbox>
　 圖形元素的編輯與修改功能主要依靠計算機圖形學的基本原理以及Windows表現(xiàn)層基礎(chǔ)類庫(WPF)來實現(xiàn)。WPF的System.Printing命名空間下的PrintDialog類主要用來實現(xiàn)打印單頁或多頁文件的功能，PrintDialog類顯示一個打印對話框，與用戶交互操作來完成打印功能。
2.2.3 曲線曲面造型功能
　曲線曲面造型[4]是計算機輔助幾何設(shè)計(CAGD)的核心，也是計算機圖形學的一項重要內(nèi)容。三次B樣條曲線是曲線學中一個重要部分，它不但保留了Bezier曲線的優(yōu)點，而且克服了其不具備局部性質(zhì)的缺點，能更好地表示與設(shè)計自由型曲線曲面，通過幾個控制點的移動能形成不同的曲線。系統(tǒng)提供了繪制B樣條曲線與閉合B樣條曲線的功能。繪制圖形如圖5所示。

動態(tài)生成B樣條曲線的實現(xiàn)步驟如下：
　 (1)設(shè)定一個點集合ListPoint> mousepts保存鼠標左鍵所按下的序列點;
　 (2)在鼠標移動過程中把鼠標的當前位置作為B樣條曲線的臨時終點，加入點集合mousepts;
　 (3)由點集合mousepts中的這些序列點反求B樣條曲線的控制頂點[5];
　 (4)利用求出的B樣條曲線的控制頂點得到B樣條曲線上的序列離散點;
(5)將序列離散點依次加入多段線Polyline的Points集合，從而生成B樣條曲線。
3 圖形數(shù)據(jù)文件的存儲與讀取
系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)文件的輸出包含JPG和DXF兩種格式。由于AutoCAD在全世界應用非常廣泛，它的數(shù)據(jù)文件格式DXF已經(jīng)成為事實上的一種標準，因此系統(tǒng)提供了自定義的圖形數(shù)據(jù)文件格式與DXF格式相互轉(zhuǎn)換的功能。DXF 文件本質(zhì)上由代碼及關(guān)聯(lián)值對組成。代碼（通常稱為組碼）表明其后的值的類型。使用這些組碼和值對，可以將 DXF 文件組織到由記錄組成的區(qū)域中，這些記錄由組碼和數(shù)據(jù)項目組成。在 DXF 文件中，每個組碼和值都各占一行。DXF文件完整的結(jié)構(gòu)[6]如圖6所示。

程序中設(shè)計了兩個基類ReadDXF和WriteDXF來分別讀取和寫入DXF文件。ReadDXF讀取 DXF 文件，并且從給定段的給定對象中提取特定代碼和值。與讀取 DXF 文件相比，寫入DXF文件更困難一些，因為必須保持圖形的一致性，這樣 AutoCAD 才能找到可接受的文件。AutoCAD 允許省略 DXF 文件中的很多項目，仍然能夠獲得可用的圖形，但文件結(jié)尾處必須存在 EOF 項目。為了簡便，WriteDXF省略了整個HEADER段、TABLES 段和BLOCKS 段，只包含 ENTITIES 段。
隨著計算機系統(tǒng)、圖形輸入、圖形輸出設(shè)備的發(fā)展，計算機圖形軟件系統(tǒng)也有了很大的發(fā)展[7]。本文詳細介紹了基于WPF的交互式繪圖系統(tǒng)的功能與設(shè)計，并探討了系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的若干關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了其他圖形軟件具有的基本操作，并提供了自定義的圖形數(shù)據(jù)文件格式與DXF格式相互轉(zhuǎn)換的功能，操作方便，靈活，具有可擴展性，經(jīng)過改進還可以成為適用于其它行業(yè)的通用的圖形工具軟件。
參考文獻
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