基于C++实现图形周长面积计算软件

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图形周长面积开发

项目概述

项目简介

图形周长面积计算软件，给用户提供了方便简洁的计算界面，可以为用户提供图形计算的选着，计算相对的图形计算，同时还可以选着绘制图形，计算用户绘制的图形面积；软件拥有良好的界面交互，为用户的使用带来便捷（如概念模型的绘制，当前选择的提示等）。

功能要求

总体设计

类关系图,可由 VS 直接导出总体的类关系图；

给出结构关系图，并简要说明，结构的优缺点，从面向对象封装、继承及多态应用角度讨论。

Csimply 作为基类派生出椭圆，圆……等，QManu 类及菜单由 Qdate(输入数据保存模块)，plotshap（概念模型模块），Qchoose(图形选择模块)，paint(绘制图形模块)组和而成。PltWidget 是自己写的一个插件（如文本框可以插入页面）是一个坐标系可以在上面绘制图形，被插入到了 paint 中。图形有一个基类便于调用保存等，页面采用组和方式比较直观，但 manu 类过于庞大功能权限过大。

设计类图

每个类的类图应完整包含对应的类名、属性名称与数据类型、函数名及其对应返回值、参数。请使用 ArgoUML、StarUML 或自己百度找 UML 工具完成。比如下面这个类图：

普通图形的基类，派生出其他图形类（包含面积周长计算函数）。

由 Csimply 派生出的正方形类。

由 Csimply 派生出的长方形类。

由 Csimply 派生出的任意直线构成的图形类。

由 Csimply 派生出的圆形类。

由 Csimply 派生出的类。

由 Csimply 派生出的椭圆类。

由 Csimply 派生出的三角形类；

界面 QManu 类,既生成程序的界面。

程序界面中的概念模型绘制类；

输入数据管理类，既保存界面的输入数据。数据类。同时控制输入界面的变换。

界面中用户选择计算图形类，既当前用户选择了那个类。

画图类，界面点击画图后生成的界面，进行图形的绘制。

自己做的一个插件（坐标系） 插入 paint 类；在 paint 的 UI 中添加成基本控件。

核心算法

• 不规则图形之任意直线图形周长面积计算。
• 选取 p0 作为 y 坐标最小的点，如果 y 坐标相等，选取 x 坐标最小的点
• 对剩余的点相对与 p0 点的极角进行排序。
• 排序后分为三角形对各个三角形去求面积。

CConvexHul 类下的三个函数。

void CConvexHul::SortPoint() { int i,j; POINT temp(m_point[0].x,m_point[0].y); //选取作为基点 int index = 0; for (i = 0; i < m_nsize; i++) { if (m_point[i].y < temp.y || (m_point[i].y == temp.y&&m_point[i].x < temp.x)) { index = i; temp.x = m_point[i].x; temp.y = m_point[i].y; } } m_point[index] = m_point[0]; m_point[0] = temp; for (i = 1; i < m_nsize; i++) { for (j = 1; j < m_nsize - 1 - i; j++) { if ((m_point[j].y - temp.y) && (m_point[j + 1].y - temp.y)) { if ((m_point[j].x - temp.x) / (m_point[j].y - temp.y) < (m_point[j + 1].x - temp.x) / (m_point[j + 1].y - temp.y)) { POINT replace; replace = m_point[j]; m_point[j] = m_point[j + 1]; m_point[j + 1] = temp; } } } } } /* *计算图形面积 */ double CConvexHul::CalArea() { SortPoint(); int i; double area = 0; for (i = 1; i < m_nsize-1; i++) { POINT temp1(m_point[i].x - m_point[0].x, m_point[i].y - m_point[0].y), temp2(m_point[i + 1].x - m_point[0].x, m_point[i + 1].y - m_point[0].y); area += Cross(temp1, temp2); } return area / 2; } /* * 计算图形周长 */ double CConvexHul::CalC() { double sum=0; for(int i=0;i<m_nsize;i++) { sum+=sqrt((m_point[i].x-m_point[i].x)*(m_point[i].x-m_point[i].x)+ (m_point[i].y-m_point[i].y)*(m_point[i].y-m_point[i].y)); } return sum; }

对绘制图形的面积计算。

在图形在坐标系下绘制完成后，点击确认按钮就开始本函数。

实现是通过统计闭合图形内的像素点个数，根据坐标系得到每个像素点的值最后得到面积。

• 计算绘制图形包含多少像素点；

/* 计算绘制图形包含多少像素点； */ double PlotWidget::CalArea() { QRgb value=qRgb(255,255,255); int i,j; double sum=0; //统计像素点。 for(i=0; i<width(); i++) { int maxup=0; int maxdown=0; for(j=0; j<height(); j++) { if( m_img->pixel(i,j)!=value) { maxup=j; break; } } for(j=height()-10; j>=0; j--) { if( m_img->pixel(i,j)!=value) { maxdown=j; break; } } sum+=maxdown-maxup; } return sum; } /*根据坐标系值大小计算面积*/ void paint::on_pushButton_cal_clicked() { double right_pos = width() - right_margine; double bottom_pos = height()- bottom_margine; double area=ui->plotview->CalArea(); area=(double)((m_valuex*m_valuey)/((right_pos-left_margine)*(bottom_pos-top_margine)))*area; //计算公式，得到单个像素点表示的值乘以所包含的像素点个数。 QString q=QString("%1").arg(area,0,'g',9); ui->label_Area->setText(q); }

程序实现

开发平台与编译运行要求

如果有特殊编译运行要求，因给出具体说明。

类似上面核心算法讨论一样，分节对核心功能（1）、（2）、（3）.......的实现截图与简要功能分析。

不规则图形之任意直线图形周长面积计算。

功能分析：实现不规则图形面积的计算。

实现截图：

对绘制图形的面积计算。

功能分析：对绘制图形面积的计算。

实现截图：

功能完成度

对照 2.2 节 功能要求表，完成下表。有新增功能，在完成度上写新增。

总结

自己程序的优缺点，与现有同类软件的比较。

本软件界面优美，操作简介，有图形绘制计算也有输入值计算，包含面广。相对缺点是输入值的判定是否为合法数据（如绘制的图形是闭合图形）没有做判定。

参考资料

CAD 中的不规则图形面积计算

参考软件。

《计算不规则多边形面积》参考设置及其模式。