ИГС / lab2_IGS / lab2_IGS / lab2_IGS

// lab2_IGS.cpp : Defines the entry point for the application.
//

#include "stdafx.h"
#include "lab2_IGS.h"




#define STRICT
#include <windows.h>
#include <windowsx.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>



//название программы
WCHAR const szClassName[] = TEXT("Movement");
//заголовок окна   
WCHAR const szWindowTitle[] = TEXT("Korneev V.  Move, drawing in memory ");


//прототимы функций
BOOL RegisterApp(HINSTANCE hInst);
HWND CreateApp(HINSTANCE, int);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
void Move_OnCreate();
void Move_OnDestroy(HWND hwnd);
void Move_OnTimer(HWND hwnd);
void Move_OnKeydown(HWND hwnd);
void Move_OnPaint(HWND);

const int NN = 20;
//главная функция
//#pragma argsused
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInst,      //дескриптор(идентификатор) программы
	HINSTANCE hPrevInstance,
	LPSTR     lpszCmdParam,
	int       nCmdShow)
{
	MSG msg;                         //структура для работы с сообщениями

	if (!RegisterApp(hInst))          //регистрация окна
		return FALSE;

	if (!CreateApp(hInst, nCmdShow))   //создание окна
		return FALSE;

	while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))  //цикл обработка сообщений 
	{
		TranslateMessage(&msg);
		DispatchMessage(&msg);
	}

	return msg.wParam;
}

//регистрация окна  
BOOL RegisterApp(HINSTANCE hInst)
{
	WNDCLASS wc;

	wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;     //стиль окна  
	wc.lpfnWndProc = WndProc;                     //имя оконной процедуры
	wc.cbClsExtra = 0;
	wc.cbWndExtra = 0;
	wc.hInstance = hInst;                       //дескриптор программы
	wc.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION); //иконка 
	wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);     //форма курсора
	wc.hbrBackground = GetStockBrush(GRAY_BRUSH);   //цвет окна  
	wc.lpszMenuName = TEXT("APP_MENU");                  //имя меню окна
	wc.lpszClassName = szClassName;                 //название программы 

	return RegisterClass(&wc);           //регистрация окна  
}
//создание окна  
HWND CreateApp(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
	HWND hwnd;   //дескриптор окна 

	hwnd = CreateWindow(szClassName,      //название программы   
		szWindowTitle,        //заголовок окна  
		WS_OVERLAPPEDWINDOW,  //вид окна 
		CW_USEDEFAULT,        //x - координата окна  
		CW_USEDEFAULT,        //y - координата окна  
		CW_USEDEFAULT,        //ширина окна  
		CW_USEDEFAULT,        //высота окна  
		NULL,
		NULL,
		hInstance,
		NULL);

	if (hwnd == NULL)
		return hwnd;

	ShowWindow(hwnd, nCmdShow);   //показать окно 
	UpdateWindow(hwnd);          //обновить окно 

	return hwnd;
}

//оконная процедура обрабатывающая сообщения
LRESULT CALLBACK  WndProc(HWND hwnd, UINT msg,
	WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{

	switch (msg)
	{
	case WM_CREATE:
		Move_OnCreate();
		break;
	case WM_PAINT:
		Move_OnPaint(hwnd);
		break;
	case WM_TIMER:
		Move_OnTimer(hwnd);
		break;
	case WM_KEYDOWN:
		Move_OnKeydown(hwnd);
		break;
	case WM_DESTROY:
		Move_OnDestroy(hwnd);
		break;
	default:
		return DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
	}

	return 0L;

}

//размеры окна вывода в мировой системе координат
double xLeft, xRight, yBottom, yTop;
//размеры окна вывода в пикселах в окне программы  
int    nLeft, nRight, mBottom, mTop;

//переход от x к пикселу n
inline int xn(double x)
{
	return (int)((x - xLeft) / (xRight - xLeft)*(nRight - nLeft)) + nLeft;
}

//переход от y к пикселу m
inline int ym(double y)
{
	return (int)((y - yBottom) / (yTop - yBottom)*(mTop - mBottom)) + mBottom;
}


//класс для работы с матрицами аффинных преобразований
//используются однородные координаты
class Matrix2D
{

public:
	double x[3][3];

	Matrix2D();                               //матрица единичная

	void rotate(double fi);                      //матрица поворота
	void displa(double kx, double ky);           //матрица растяжения
	void transl(double tx, double ty);          //матрица трансляции

	//перемножение матриц
	friend Matrix2D operator * (const Matrix2D&, const Matrix2D&);

};

Matrix2D::Matrix2D()
{
	x[0][0] = 1; x[0][1] = 0; x[0][2] = 0;
	x[1][0] = 0; x[1][1] = 1; x[1][2] = 0;
	x[2][0] = 0; x[2][1] = 0; x[2][2] = 1;
}
void Matrix2D::rotate(double fi)
{
	double cosfi = cos(fi), sinfi = sin(fi);
	x[0][0] = cosfi; x[0][1] = -sinfi; x[0][2] = 0;
	x[1][0] = sinfi; x[1][1] = cosfi; x[1][2] = 0;
	x[2][0] = 0; x[2][1] = 0; x[2][2] = 1;
}
void Matrix2D::displa(double kx, double ky)
{
	x[0][0] = kx; x[0][1] = 0; x[0][2] = 0;
	x[1][0] = 0; x[1][1] = ky; x[1][2] = 0;
	x[2][0] = 0; x[2][1] = 0; x[2][2] = 1;
}
void Matrix2D::transl(double tx, double ty)
{
	x[0][0] = 1; x[0][1] = 0; x[0][2] = tx;
	x[1][0] = 0; x[1][1] = 1; x[1][2] = ty;
	x[2][0] = 0; x[2][1] = 0; x[2][2] = 1;
}
Matrix2D operator * (const Matrix2D& a, const Matrix2D& b)
{
	Matrix2D c;
	double s;
	for (int i = 0; i<3; i++)
		for (int j = 0; j<3; j++)
		{
			s = 0;
			for (int n = 0; n<3; n++)
				s += a.x[i][n] * b.x[n][j];
			c.x[i][j] = s;
		}
	return c;
}

struct Point
{
	double x;
	double y;
};

//аффинное преобразование координат точки P с помощью
//матрицы A
Point affine(Matrix2D A, Point P)
{
	Point Pp;
	Pp.x = A.x[0][0] * P.x + A.x[0][1] * P.y + A.x[0][2] * 1;
	Pp.y = A.x[1][0] * P.x + A.x[1][1] * P.y + A.x[1][2] * 1;
	return Pp;
}




//создаем 6 матриц аффинный преобразований
Matrix2D R, R1, T, D, A, T1, T2;
//флаг остановки и запуска таймера
int MoveStop;

//время задержки таймера
UINT uElapse;


//функция обрабатывающая сообщение WM_KEYDOWN
void Move_OnKeydown(HWND hwnd)
{
	if (MoveStop == 0)
	{
		KillTimer(hwnd, 1);
		MoveStop = 1;
	}
	else
	{
		SetTimer(hwnd, 1, uElapse, NULL);
		MoveStop = 0;
	}
}


//функция обрабатывает сообщение  WM_DESTROY
void Move_OnDestroy(HWND hwnd)
{
	KillTimer(hwnd, 1);
	PostQuitMessage(0);   //закрывает окно 
}
class Ball
{
public:
	Ball(){};
	POINT pt[2];
	//началтные и текущие точки цента стрелки
	double xA0, yA0, xA2, yA2, xA1, yA1;
	double l, m;
	double tA, dtA, dtA0;
	//координты вершин стрелки текущие и начальные
	Point	PtA[2];
	Point PtA0[2];
	COLORREF color = RGB(0,255, 0);

	Point TrajA(double t)
	{
		Point P;
		P.x = this->l * t - 5;
		P.y = this->m * t - 4.2;
		return P;
	}
	void Arrow(HDC hdc, Point *Pts, int N, double x1, double y1,
		double x2, double y2, POINT *pts)
	{

		//создаем матрицы аффинного преобразования
		T1.transl(-x1, -y1);
		T.transl(x2 - x1, y2 - y1);
		T2.transl(x1, y1);

		A = T2*T*T1;

		//совершаем аффинное преобразование точек фигуры
		for (int n = 0; n<2; n++)
			Pts[n] = affine(A, Pts[n]);
		//b.PtA = Pt;

		for (int i = 0; i < 2; i++)
		{
			pts[i].x = xn(Pts[i].x); pts[i].y = ym(Pts[i].y);
		}

		HBRUSH hbrush, hbrushOld;
		HPEN hpen, hpenOld;

		hbrush = CreateSolidBrush(this->color);
		hbrushOld = (HBRUSH)SelectObject(hdc, hbrush);     //выбираем кисть hbrush
		hpen = CreatePen(PS_SOLID, 2, this->color);
		hpenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hpen);         // выбираем перо hpen

		Ellipse(hdc, pts[0].x, pts[0].y, pts[1].x, pts[1].y);

		SelectObject(hdc, hpenOld);
		DeleteObject(hpen);           //убираем перо hpen
		SelectObject(hdc, hbrushOld);
		DeleteObject(hbrush);           //убираем перо hpen

	}


};
Ball b1[NN];
void Move_OnCreate()
{
	//размеры поля вывода в мировых и экранных координатах
	xLeft = -10; xRight = 10; yBottom = -6.0; yTop = 6.0;
	nLeft = 50; nRight = 550; mTop = 50; mBottom = 350;

	//начальные координты вершин стрелки
	for (int i = 0; i < NN; i++){

		b1[i].PtA0[0].x = 1.0; b1[i].PtA0[0].y = 0.0;
		b1[i].PtA0[1].x = 0.0; b1[i].PtA0[1].y = 1.0;
		b1[i].dtA0 = 0.04;
	}




	//время задержки таймера
	uElapse = 25;

	//флаг запуска таймера
	MoveStop = 1;
}
//траектория стрелки


void Land(HDC hdc)
{

	HBRUSH hbrush, hbrushOld;
	HPEN hpen, hpenOld;

	hbrush = CreateSolidBrush(RGB(0, 200, 0));
	hbrushOld = (HBRUSH)SelectObject(hdc, hbrush);     //выбираем кисть hbrush
	hpen = CreatePen(PS_SOLID, 7, RGB(139, 69, 19));
	hpenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hpen);         // выбираем перо hpen

	Rectangle(hdc, nLeft, mBottom, nRight, mTop);

	SelectObject(hdc, hpenOld);
	DeleteObject(hpen);           //убираем перо hpen
	SelectObject(hdc, hbrushOld);
	DeleteObject(hbrush);           //убираем перо hpen

}


//рисует стрелку по координатам вершин Pt в точке x2, y2


//след от стрелки
/*void TracA(HDC hdc, double te, double dt)
{
	double x, y, t;

	t = 0;
	x = TrajA(t,l,m).x;
	y = TrajA(t, l, m).y;

	HPEN hpen, hpenOld;

	hpen = CreatePen(PS_SOLID, 2, RGB(255, 255, 0));
	hpenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hpen);         // выбираем перо hpen

	MoveToEx(hdc, xn(x), ym(y), 0);
	do{
		t += dt;
		x = TrajA(t, l, m).x;
		y = TrajA(t, l, m).y;
		LineTo(hdc, xn(x), ym(y));
	} while (t < te);

	SelectObject(hdc, hpenOld);
	DeleteObject(hpen);           //убираем перо hpen

}*/




//функция обрабатывает сообщение  WM_PAINT
void Move_OnPaint(HWND hwnd)
{

	HDC hdc;
	PAINTSTRUCT ps;

	hdc = BeginPaint(hwnd, &ps);  //получаем контекст устройства 


	HBRUSH hbrush, hbrushOld;
	HPEN hpen, hpenOld;

	hbrush = CreateSolidBrush(RGB(0, 200, 0));
	hbrushOld = (HBRUSH)SelectObject(hdc, hbrush);     //выбираем кисть hbrush
	hpen = CreatePen(PS_SOLID, 7, RGB(139, 69, 19));
	hpenOld = (HPEN)SelectObject(hdc, hpen);         // выбираем перо hpen

	Rectangle(hdc, nLeft, mBottom, nRight, mTop);

	SelectObject(hdc, hpenOld);
	DeleteObject(hpen);           //убираем перо hpen
	SelectObject(hdc, hbrushOld);
	DeleteObject(hbrush);           //убираем перо hpen

	//Land(hdc);

	SetTextColor(hdc, RGB(230, 230, 220));
	SetBkColor(hdc, RGB(0, 0, 0));
	TextOut(hdc, 225, 100, TEXT(" P r e s s   a n y   k e y "), 27);

	//начальный момент времени для стрелки

	for (int i = 0; i < NN; i++)
	{
		b1[i].tA = 0; b1[i].dtA = b1[i].dtA0;
	}
	
	for (int i = 0; i < NN; i++)
	{
		b1[i].l = i + 1;
		b1[i].m = i - 6;
		b1[i].xA0 = b1[i].TrajA(b1[i].tA).x;
		b1[i].yA0 = b1[i].TrajA(b1[i].tA).y;
		for (int n = 0; n<2; n++)
			b1[i].PtA[n] = b1[i].PtA0[n];
		b1[i].Arrow(hdc, b1[i].PtA, 2, 0, 0, b1[i].xA0, b1[i].yA0, b1[i].pt);
		b1[i].xA1 = b1[i].xA0; b1[i].yA1 = b1[i].yA0;

	}
	EndPaint(hwnd, &ps);       //освобождаем контекст устройства 

}



//функция обрабатывает сообщение  WM_TIMER
void Move_OnTimer(HWND hwnd)
{
	HDC hdcMem, hdcWin;
	HBITMAP hBitmap, hBitmapOld;
	hdcWin = GetDC(hwnd);  //получаем контекст экрана
	hdcMem = CreateCompatibleDC(hdcWin); //создаем контекст
	//памяти связаный с контекстом экрана

	//памяти надо придать вид экрана - подходт битовая карта с форматом
	// как у экрана. В памяти будем рисовать на битовой карте
	hBitmap = CreateCompatibleBitmap(hdcWin, nRight, mBottom); //создаем
	//битовую карту совместмую с контекстом экрана
	hBitmapOld = (HBITMAP)SelectObject(hdcMem, hBitmap); //помещаем
	// битовую карту в контекст памяти

	Land(hdcMem);
	
	for (int i = 0; i < NN; i++){
		b1[i].tA += b1[i].dtA;
		b1[i].yA2 = b1[i].TrajA(b1[i].tA).y;
		b1[i].xA2 = b1[i].TrajA(b1[i].tA).x;
		if (b1[i].xA2 >= xRight - 1)
		{
			b1[i].xA2 = xRight - 1;
			b1[i].color = RGB(200 - i*i, i*i*i, i+100);
			b1[i].dtA = b1[i].dtA *(-1);
		}else
		if (b1[i].xA2 <= xLeft){
			b1[i].yA2 = xLeft;
			b1[i].color = RGB(90+i, 5*i*i*i, i);
			b1[i].dtA = b1[i].dtA * (-1);
		}else
		if (b1[i].yA2 >= yTop - 1)
		{
			b1[i].yA2 = yTop - 1;
			b1[i].color = RGB(10+2*i, 50 + i* 20, 250+i);
			b1[i].dtA = b1[i].dtA*(-1);

		}else
		if(b1[i].yA2 <= yBottom){
			b1[i].yA2 = yBottom;
			b1[i].color = RGB(i*50, 90+i, 40+i);
			b1[i].dtA = b1[i].dtA*(-1);
		}
		else{




			b1[i].Arrow(hdcMem, b1[i].PtA, 2, b1[i].xA1, b1[i].yA1, b1[i].xA2, b1[i].yA2, b1[i].pt);
			//TracA(hdcMem, tA, dtA);

			b1[i].xA1 = b1[i].xA2; b1[i].yA1 = b1[i].yA2;
		}


	};

	BitBlt(hdcWin, nLeft, mTop, nRight, mBottom, hdcMem, nLeft, mTop, SRCCOPY); //копи-
	//руем контекст памяти в контекст экрана



	SelectObject(hdcMem, hBitmapOld); //востанавливаем контекст памяти
	DeleteObject(hBitmap); //убираем битовую карту
	DeleteDC(hdcMem);  //  освобождаем контекст памяти
	ReleaseDC(hwnd, hdcWin);  //освобождаем контекст экрана
}