fortran中QuickWin绘图基础.docx

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1、1 QuickWin绘图基础 QuickWin支持以像素为基础的图形，其图形库包括了一套完整的图形函数集。1QuickWin应用程序QuickWin图形库提供了MSFLIB.F90和MSFLIB.MOD两个文件，其中包括了访问所有图形函数的说明。文件MSFLIB.F90中包含绘图子程序的定义及接口，文件MSFLIB.MOD中包含了图形过程符号常量说明以及与绘图过程相关的结构体的定义。因此，任何使用QuickWin的程序必须包含USEMSFLIB语句以访问QuickWin的图形库，USEMSFLIB语句应出现在任何声明语句和其他模块包含语句之前。在默认情况下，QuickWin应用程序拥有一个框架

2、主窗口和一个输出子窗口。在主窗口中，有对子窗口及其图形和文本实施操作的菜单栏，其中，File菜单中的Save命令可以把绘图结果保存成*.BMP位图文件。2QuickWin应用程序的创建例1创建显示正弦波形的QuickWin应用程序。操作步骤如下：（1）在Microsoft DeveloperStudio中单击File菜单下的New菜单项，在New对话框中选择ProjectWorkspace，单击OK按钮。（2）在New Project Workspace对话框中，选择QuickWinApplication，将工程名称设置为My_win，单击Create按钮。（3）在Microsoft Deve

3、loperStudio中单击File菜单下的New菜单项，在New对话框中选择TextFile，单击OK按钮，在编辑区输入以下源程序：USE MSFLIBPARAMETER(PI=3.141593)TYPE(QWINFO) winfoTYPE(WXYCOORD) xyINTEGER(2) resultREAL aREAL(8) x,yCHARACTER C*4! 设置子窗口最大化winfo.type = QWIN$MAXresult = SETWSIZEQQ(0, winfo)result = SETWSIZEQQ(QWIN$FRAMEWINDOW, winfo)! 设置子窗口的背景色为白色r

4、esult = SETBKCOLORRGB (#FFFFFF)CALL CLEARSCREEN ($GCLEARSCREEN)! 设置绘图的颜色为黑色result = SETCOLORRGB(#000000)! 设置视窗result = SETWINDOW(.TRUE., -2*pi-1, 1.5, 2*pi+1, -1.5)! 绘制坐标轴x = 2*pi+0.5CALL MOVETO_W(-x, 0D0, XY)result = LINETO_W(x,0D0)! 横轴y = 1.2CALL MOVETO_W(0D0, y, XY)RESULT = LINETO_W(0D0,-y)! 纵轴!

5、坐标轴刻度RESULT=INITIALIZEFONTS()RESULT=SETFONT(h16w12i)DO i = -360, 360, 90x = pi*i/180-0.5CALL MOVETO_W(x, 0D0, XY)WRITE(c,(I4) iCALL OUTGTEXT(c)END DO! 绘制正弦曲线DO a = -360, 360, 0.5x = pi*a/180y = SIN(x) result =SETPIXEL_W(x, y)END DOREAD (*,*) ! 按回车键结束END（4）以文件名demo.f90保存源程序，然后在Microsoft DeveloperStud

6、io中单击Insert菜单下的Files intoProject菜单项，将Demo.f90文件加入到My_win工程中；（5）在Microsoft DeveloperStudio中分别单击Build菜单下的Compile、Build、Execute菜单项，用以编译、生成并运行My_win文件。2 QuickWin窗口的创建QuickWin库包含了许多创建和控制QuickWin窗口的过程。下面介绍这些过程。2.1 访问窗口属性设置图形模式,可使用SETWINDOWCONFIG函数。通过给派生类WINDOWCONFIG中的分量赋值，指定当前的窗口大小等。函数调用方法如下：RESULT = SETW

7、INDOWCONFIG(WC)其中，返回值RESULT为LOGICAL型变量，若调用成功，返回值为.TRUE.，否则为.FALSE.。WC为WINDOWCONFIG结构体类型变量，该类型在MSFLIB.MOD中定义，包含了窗口的大小、颜色、字符集等属性，其定义如下：TYPE WINDOWCONFIG INTEGER(2)NUMXPIXELS! X轴的像素个数 INTEGER(2)NUMYPIXELS! Y轴的像素个数 INTEGER(2)NUMTEXTCOLS! 最大文本列数 INTEGER(2)NUMTEXTROWS! 最大文本行数 INTEGER(2)NUMCOLORS! 颜色索引数INT

8、EGER(4)FONTSIZE! 缺省的字体大小。 CHARACTER(80)TITLE! 窗口标题 CHARACTE(32)EXTENDFONTNAME! 系统提供的多字节字体，如中文宋体 INTEGER(4)EXTENDFONTSIZE! 用于设置多字节字符时的字体大小 INTEGER(4)EXTENDFONTATTRIBUTES ! 字体属性，如粗体、斜体等 INTEGER(2)BITSPERPIXEL! 每像素的位数END TYPE WINDOWCONFIG默认的QuickWin子窗口是全屏模式，例如屏幕分辨率为1024768，则子窗口X轴的像素个数为1024，Y轴的像素个数为768。

9、调用SETWINDOWCONFIG函数设置图形模式，必须为每个分量指定一个确定的值。若只给出某些字段的值，将导致其他字段的值无效。如果WC中的分量的值赋值为-1，即表示该项属性由系统指定。例2设置窗口大小为800600像素，字体大小为1012。USE MSFLIBTYPE (WINDOWCONFIG) WCLOGICAL STATUSINTEGER(2) RESULTWC.NUMXPIXELS = 800WC.NUMYPIXELS = 600WC.NUMTEXTCOLS = -1WC.NUMTEXTROWS = -1WC.NUMCOLORS = -1WC.TITLE= THIS IS A TE

10、STCWC.FONTSIZE =#000A000C! 000A、000C分别为10、12的十六进制表示STATUS = SETWINDOWCONFIG(WC)RESULT = SETTEXTCOLORRGB(#FFFFFF)IF (STATUS) THENWRITE(*,*) WC.NUMTEXTCOLS , WC.NUMTEXTROWSELSEWRITE(*,*) ERROREND IFEND运行程序，可以看到NUMTEXTCOLS为80（800/10），NUMTEXTROWS为50（600/12）。2.2 窗口操作1. 打开子窗口QuickWin应用程序是一个多文档窗口，可使用OPEN语句

11、生成子窗口，语句格式如下：OPEN（UNIT = n，FILE = USER, TITLE = wname，IOFOCUS =status）选项说明：（1）FILE=USER用于打开一个窗口。若缺省，则弹出Windows标准的Open对话框，以供输入文件名，默认子窗口为80列30行的文本窗口。一个QuickWin应用程序最多可以同时打开40个子窗口。通过引用子窗口的单元号，就可以将输出（文本或图形）定向到单元号所代表的子窗口中。（2）TITLE =wname指定子窗口的标题，wname为字符型常量或变量。OPEN语句打开子窗口所对应的通道，但并不立即显示该子窗口。只有当使用SETWINDOWC

12、ONFIG函数设置窗体属性、执行输入/输出语句或显示图形时才显示子窗口，并按照通道号确定为哪一个子窗口。例如：OPEN(UNIT=12, FILE = USER, TITLE = OUTPUTWINDOW)WRITE(12,*) HELLOWORLD用OPEN语句中的FILE = USER打开子窗口时，其对应的其他参数必须设置为顺序文件（缺省值），其他文件格式（如随机文件、无格式文件等）则会导致运行时错误。2激活窗口使一个子窗口成为活动的，可通过调用SETACTIVEQQ函数来实现。函数格式如下：result = SETACTIVEQQ(unit)其中，result为INTEGER(4)类型，

13、用于返回函数执行的结果，函数执行成功返回1，否则返回0。3. 控制窗口的大小和位置调用函数SETWSIZEQQ可设置窗口的大小和位置。子窗口的位置和大小以文本的行数和列数来表示；而主窗口的位置和大小以屏幕像素点为单位来表示。 result =SETWSIZEQQ(unit, winfo)其中，result为INTEGER(4)类型，用于返回函数执行的结果，函数执行成功返回0，否则返回1个非0值。unit为窗口的通道号，如果没有使用OPEN语句指定启动窗口，通道号为0、5和6默认为启动窗口的通道号；winfo为结构体QWINFO类型。结构体QWINFO包含窗口的位置和大小信息，它在模块MSFLI

14、B.MOD中的定义为：TYPE QWINFOINTEGER(2)TYPE! 窗口类型INTEGER(2)X! 左上角的X轴坐标 INTEGER(2)Y! 左上角的Y轴坐标INTEGER(2)H! 窗口的高度INTEGER(2)W! 窗口的宽度END TYPE QWINFO分量TYPE的取值如表12.2所示。表12.2TYPE的取值说明TYPE的取值说 明QWIN$MIN最小化窗口QWIN$MAX最大化窗口3图形坐标系QuickWin的图形坐标分为物理坐标系、视口坐标系和视窗坐标系三种。在缺省情况下，QuickWin坐标系均为左手坐标系。其中，像素坐标系的坐标值为整数，且从0开始计数，故分辨率为

15、640480的屏幕，其X方向的最大像素坐标值为639，Y方向的最大像素坐标值为479。1物理坐标绘图操作离不开所要使用的坐标系统。在其他开发环境（如VisualBasic、Delphi等）下绘图，通常采用窗口的物理坐标系，即用像素作为坐标单位，且原点(0，0)位于窗口的左上角，x轴的方向从左到右，y轴的方向从上到下，x轴和y轴的大小取决于当前窗口属性（分辨率和默认字体大小）。分辨率为640480的窗口的物理坐标系如图12.4所示，图12.4 物理坐标系2视口坐标视口指屏幕上画图的一个矩形区域。在缺省情况下，视口与窗口一致，视口原点与物理坐标原点重合。视口坐标系中的计量单位也是像素，故其坐标也只

16、能取整数。但视口是可以重新设定的，即调用子程序SETVIEWPORT在物理坐标系中重新设置视口边界，调用格式为：CALL SETVIEWPORT (x1, y1, x2, y2)其中，参数的类型均为INTEGER (2) ，且为物理坐标；(x1, y1) 和(x2,y2)分别为视口的左上角和右下角，视口原点位于该视口的左上角。还可以通过SETVIEWORG将视口坐标原点设置在物理坐标点(x，y)，调用格式为：CALL SETVIEWORG (x, y, t)其中(x, y)为新原点的物理坐标，t为XYCOORD结构体类型的变量，返回原视口原点的物理坐标值。XYCOORD结构体类型在MSFLIB

17、.MOD中定义为：TYPE xycoordINTEGER(2)xcoord! x坐标INTEGER(2)ycoord! y坐标END TYPE xyc例如，如图12.5所示，将视口坐标原点设置到窗口的(50,100)处。TYPE (xycoord) originCALL SETVIEWORG(INT2(50), INT2(100), origin)?/P图12.5 改变后的视口坐标系3视窗坐标在FPS4.0的QuickWin中，用户可用实际数据直接定义类似笛卡尔坐标系的逻辑窗口坐标系。视窗坐标系是一个实数坐标系，它的设立避免了用户编程时进行实数向整数转换以适应物理坐标系和视口坐标系的麻烦。视窗

18、的设置调用函数SETWINDOW实现，它将整个窗口映射到当前视口中，使图形产生比例变换，并自动裁剪图形。函数的调用形式如下：result = SETWINDOW (finvert, wx1, wy1, wx2, wy2)其中，finvert为逻辑量，其值为真，则视窗的Y轴与视口Y轴相反，否则与视口坐标系相同。wx1、wy1、wx2、wy2均为双精度实型，(wx1,wy1)和(wx2, wy2)分别定义视窗的左下角和右上角，视窗原点由(wx1,wy1)和(wx2,wy2)的值所确定。设置了视窗坐标系，就不再需要进行数据转换工作，可调用绘图过程在子窗口中直接绘图。使用视窗坐标系统的步骤如下：（1）

19、使用SETWINDOWCONFIG设置图形模式；_（2）使用SETVIEWPORT创建视口（若使用整个屏幕，则这一步可省略）；（3）使用SETWINDOW 创建视窗坐标系统；（4）绘制图形。4 图形属性使用Quickwin绘制图形，除了要对窗口属性和坐标系进行设置外，还要对图形颜色、线型、填充样式等属性进行配置。4.1 图形颜色FPS的QuickWin库支持彩色图形。为使用系统提供的所有颜色，需要显式地指定颜色的RGB值。RGB的色值由3字节组成，每一字节取值范围为0255，分别代表蓝、绿、红三色的颜色深度，各表示成2位16进制数字，如图12.7所示，从右往左依次为红、绿、蓝；数字越大，所对应

20、的颜色强度越强。?/P图12.7 RGB色值如粉红可表示为11，其十六进制形式为#8080FF。表12.3列出了一些常用颜色的RGB值。表 12.3 RGB颜色值颜色RGB值颜色RGB值黑#000000纯白#FFFFFF兰色#FF0000红色#0000FF绿色#00FF00紫色#FF00FF黄色#00FFFF灰色#C0C0C0绘图的前景色为调用内部绘图函数（如OUTGTEXT、LINETO等）绘制的图形的边框颜色，背景色为调用内部绘图函数（如ARC、ELLIPSE、FLOODFILLRGB等）绘制的图形的填充颜色，文本色设置文本输出函数（如WRITE、PRINT语句）输出的字符颜色。FPS提供

21、了以下函数获取和设置绘图的前景色、背景色和文本色。函数SETCOLOR、SETBKCOLOR和SETTEXTCOLOR分别用于设置前景色、背景色和文本色，函数的使用格式如下：result = SETCOLORRGB (color)result = SETBKCOLORRGB (color)result = SETTEXTCOLORRGB (color)其中result为Integer(4)类型的变量，用于存储先前的颜色值；color为Integer(4)型，设置当前的颜色值，一般用16进制表示颜色取值。在使用函数SETBKCOLORGB进行背景颜色改变时，屏幕是不会立刻改变颜色的。要使设置的背

22、景色发生作用，须使用CLEARSCREEN函数清空目标区域，函数使用格式如下：CALL CLEARSCREEN (area)其中area为Integer(4)型，可取值有以下3个：l$GCLEARSCREEN！清空整个子窗口l$GVIEWPORT！清空视图区l$GWINDOW！清空当前文本窗口例4设置绘图窗口为白色，用PRINT语句输出兰色文字，用OUTGTEXT函数输出红色字符。USE MSFLIBINTEGER(4) RESULTTYPE(XYCOORD) XYRESULT = SETBKCOLORRGB(#FFFFFF)CALL CLEARSCREEN ($GCLEARSCREEN)RE

23、SULT = SETTEXTCOLORRGB(#FF0000)PRINT *, This is blueRESULT = SETCOLORRGB(#0000FF)CALL MOVETO(20,20,XY)CALL OUTGTEXT(This is red)END4.2 线型线型（LineStyle）是点、横线和空格等按一定规律重复出现而形成的图案，是构成直线条的基本图元。如果为图形指定某种线型，则图形边框线将根据此线型的设置进行绘制。画线时所用的线型可以用线型设定子程序SETLINESTYLE予以设定，其调用格式如下：CALL SETLINESTYLE (mask)其中mask为INTEGER

24、(2)型，用于指定绘制图形的线条的线型。线型是一个16位二进制数，其中每位对应线型图元的一个像素。若位值为零，则像素保持当前背景色；若位值为1，则像素被置为当前前景色。缺省线型模式是#FFFF(实线)。如表12.4所示，#FF00表示长虚线型，#F0F0表示短虚线型，缺省为实线（#FFFF）。表12.4 线型图元?/P位mask# FF0000000# F0F110000# FFFF1111111111111111线型能够控制调用LINETO绘制的直线以及调用POLYGON和RECTANGLE函数输出的图形的边框线等直线类线条的形状，但不能控制调用ARC、ELLIPSE或PIE函数生成的非直线类线条的形状。第 18 页