一个用于显示数值曲线的类

  最近在做一个课题，要显示几条数值曲线。不过不想借助其它控件，或其它公司提供的开发包，如MATCOM，用这些的话就太简单不过了。下面是一个自己设计的一个类，用API堆的，这样既可以在基于SDK应用开发应用，又可以在MFC框架中应用。下面几个图是测试时截的。在此声明一下，我是一新手，难免设计的不合理甚至错误百出，敬请见谅！点此下载源代码和示例代码。

 

图1  显示多条曲线

 

图2 显示坐标提示

图3 坐标系显示范围缩放

 

     

类名为CChart，其基类为CChartBase。CChartBase主要用于显示，设置坐标系的一些属性，比如x，y轴可以显示的范围、坐标系边框颜色、背景颜色等；而CChart则用于显示坐标系和多条曲线，曲线颜色、线宽、等凡是可见的属性都可以设定。用法如下：

 

1． 将DispChart.h和DispChart.cpp包含至用使用该类的Project中，若为基于MFC项目，则在DispChart.cpp中添加#include ”stdafx.h”。

2． 定义一个该类的变量，CChart chart(hWnd); hWnd是该坐标所在窗口的句柄。

3． （可选）设置相应的属性。如：
   

             chart.SetGridColor(RGB(255,0,0));    // 设置网格颜色
              chart.SetGriddx(10);                 // 设置网格x轴间隔
              chart.SetClrLabel(RGB(0,0,255));     // 标尺颜色
              chart.SetXLabel("t/min");            // 轴标文字
              chart.SetYLabel("V/v");
              chart.SetRulerXFormat("%.2f");       // x轴标尺显示精度
              chart.SetGriddy( 0.01);
              chart.SetXRange( 0, 100);            // x轴可以显示的范围
             chart.SetYRange( -5, 5); 

 

4． 添加曲线数据连接，曲线数据必须是vector<double>型的。如：

      std::vector<double> data[3];

      int length = 1000;
   double amp = 5;
   for(int i=0;i<length;i++)
   {
    double t = (20 * 3.1415926 / length) * i;
    double y1 = amp*sin(t);
    double y2 = (amp/2)*cos(t);
    data[0].push_back(t);
    data[1].push_back(y1);
    data[2].push_back(y2);
   }
    chart.AddMCurves(data,3);
    chart.SetCurveColor(0,RGB(0,0,0));

 

5． 在WM_PAINT消息或其它地方绘制曲线。先设置显示在那个位置，然后绘制。

    

case WM_PAINT:
		hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
		// TODO: 在此添加任意绘图代码..
		RECT rect;
		GetClientRect(hWnd,&rect);

		chart.SetChartDC(hdc);
 
		chart.SetChartAndWindowPosition(rect);
		
		 chart.ShowCurves();

		EndPaint(hWnd, &ps);
		break;

 

6． （可选）若要动态缩放、平移、左键点击显示坐标提示窗口、右键框选缩放，则只需在相应的消息处理处添加相关操作即可。注意：由于我是用该类绘制周期性的曲线的，所以平移和缩放只是x轴的；若要同时平移或缩放，在CChart::OnMouseWheel函数中将ScaleX改变为ScaleCenter即可以完成x，y轴同时缩放，在CChart::OnMouseMove函数中修改Move的第二参数为-(y - m_ptLeftButtonDown.y) * GetYPerPix()即可以完成x，y轴同时移动。

   if( m_ptLeftButtonDown.x != -1)

    {

 Move( -(x - m_ptLeftButtonDown.x) * GetXPerPix() , -(y - m_ptLeftButtonDown.y) * GetYPerPix());

    

 m_ptLeftButtonDown.x = x;

 m_ptLeftButtonDown.y = y;

 

// 绘制曲线和坐标系

 ShowCurves();

 }

示例代码：

case WM_LBUTTONDOWN:
		
		chart.OnLeftButtonDown(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
		break;
	case WM_LBUTTONUP:
		chart.OnLeftButtonUp(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
		break;
	case WM_RBUTTONDOWN:
		chart.OnRightButtonDown(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
		break;
	case WM_RBUTTONUP:
		chart.OnRightButtonUp(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
		break;
	case WM_MOUSEMOVE:
		chart.OnMouseMove(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
		break;
	case 0x020A/*WM_MOUSEWHEEL*/:
		{
			POINT pt = { LOWORD(lParam), HIWORD(lParam) };
			ScreenToClient( hWnd,&pt );
		    chart.OnMouseWheel(wParam, pt.x, pt.y);
		}
		break;

 

 

 头文件定义如下：

#ifndef _DISPCHART_H
#define _DISPCHART_H
#include 
#include 
#include 

// 图表基类:用于绘制坐标系和曲线
class CChartBase
{
protected:
	HDC       m_hChartDC;       // 图表绘制的DC
	RECT      m_rtWindow;       // 坐标窗口,其中包含图表显示区和坐标标尺,轴标等    
	RECT      m_rtChart;        // 图标显示区(依赖域m_rtWindow)

	// 坐标显示边界
	double    m_xStart;         // 实数域内x轴起点
	double    m_xEnd;           //         x轴终点
	double    m_yStart;         //         y轴起点
	double    m_yEnd;           //         y轴终点

	// 显示图表区
	COLORREF  m_clrChartBg;     // 显示区背景色
	COLORREF  m_clrChartBorder; //       边框色

	// 网格
	bool      m_bGridOn;        // 控制网格是否显示
	double    m_dxGrid;         // 网格单元宽
	double    m_dyGrid;         // 网格单元高
	COLORREF  m_clrGrid;        // 网格线颜色

	// 坐标轴,轴标,标尺
	char      m_xLabel[20];
	char      m_yLabel[20];
	bool      m_bxLabelOn; 
	bool      m_byLabelOn;

	bool      m_bxRulerOn;
	bool      m_byRulerOn;
	char      m_szRulerXFormat[128];
	char      m_szRulerYFormat[128];

	COLORREF  m_clrLabel;      // 轴标文字和刻度文字颜色

	// 文字字体
	LOGFONT     m_logFont;

	// 曲线数据

public:

	// 辅助函数
	void SetChartDC(HDC hdc);
	HDC  GetChartDC() const ;
	void SetChartWindowPosition(RECT rect);
	void SetChartWindowPosition(int left, int top, int right, int bottom);
	RECT GetChartWindowPosition() const;
	void SetChartPosition(RECT rect);
	void SetChartPosition(int left, int top, int right, int bottom);

	RECT GetChartPosition() const;
	int  GetChartWidth()const  { return m_rtChart.right - m_rtChart.left ; };
	int  GetChartHeight()const { return m_rtChart.bottom - m_rtChart.top ; };
	int  GetChartWindowWidth() const { return m_rtWindow.right - m_rtWindow.left; };
	int  GetChartWindowHeight() const{ return m_rtWindow.bottom - m_rtWindow.top; };

	// 坐标显示边界
	double SetXStart(double xStart);
	double SetXEnd(double xEnd);
	void   SetXRange(double xStart,double xEnd);
	double SetYStart(double yStart);
	double SetYEnd(double yEnd);
	void   SetYRange(double yStart,double yEnd);
	double GetXStart()const;
	double GetXEnd()const;
	double GetYStart()const;
	double GetYEnd()const;
    
	// 显示图表区
	void      SetClrChartBg(COLORREF clr);
	COLORREF  GetClrChartGb()const;
	void      SetClrChartBorder(COLORREF clr);
	COLORREF  GetClrChartBorder()const;

	// 网格
	double   SetGriddx(double dxGrid);              // 设置网格宽度,返回前一个值
	double   SetGriddy(double dyGrid);              // 设置网格高度,返回前一个值
	void     SetGridxy(double dxGrid,double dyGrid);
	COLORREF SetGridColor(COLORREF color);          // 设置网格颜色,返回前一个值
	void SetGridOn();                               // 设置网格为显示状态
	void SetGridOff();                              // 设置网格为关闭状态

	double   GetGriddx()const;
	double   GetGriddy()const;
	COLORREF GetGridColor()const;
	bool     GetGridStatus()const;

	// 坐标轴,轴标,标尺
	void    SetXLabel(const char* xLabel);
	void    SetYLabel(const char* yLabel);
	void    SetXLabelOn();
	void    SetXLabelOff();
	BOOL    GetXLabelStatus()const;
	void    SetYLabelOn();
	void    SetYLabelOff();
	BOOL    GetYLabelStatus()const;

	void    SetXRulerOn();
	void    SetXRulerOff();
	BOOL    GetXRulerStatus()const;
	void    SetYRulerOn();
	void    SetYRulerOff();
	BOOL    GetYRulerStatus()const;

	void    SetRulerXFormat(const char str[]) { strcpy(m_szRulerXFormat, str);};
	void    SetRulerYFormat(const char str[]) { strcpy(m_szRulerXFormat, str);};

	void     SetClrLabel(COLORREF clr);
	COLORREF GetClrLabel()const;

	// 字体
	void    SetLogFont(LOGFONT logFont);
	LOGFONT GetLogFont()const;


	// 每一个象素所代表的实数值
	double GetYPerPix() const;
	double GetXPerPix() const;

protected:
	int  ShowChartBg();
	int  ShowGrid();
	int  ShowRuler();
	int  ShowLabel();

public:
	CChartBase();
	~CChartBase();

	int ShowAt(int left, int top, int right, int bottom); // 在rect中显示该图标窗口,外部最好用该函数
	int ShowAt(RECT rect);
	int Show();                                           // 通过设置各种参数显示

	// 坐标转换 r--real  s--screen 2--to
	int rx2sx(double rx);  
	int ry2sy(double ry);
	double sx2rx(int sx);
	double sy2ry(int sy);

	// 坐标变换
	void Move(double drx, double dry);                   // 坐标系平移
	void ScaleCenter(double times);                      // 坐标以坐标框的中心放缩
	                                                     // times>1时,显示范围扩大,起到缩小的作用
	                                                     // times<1时,显示范围缩小,起到放大的作用
	void ScaleX(double times);                           // X轴范围缩放（以x轴中心）
	void ScaleY(double times);                           // Y轴范围缩放（以y轴中心）
};

class CChart:public CChartBase
{
private:
	HWND       m_hWnd;           // 图表所在的窗口，该窗口可以处理消息（用于实现坐标变换等）
	HDC        m_memDCWindow;    // 存储整个绘图窗用的内存句柄
	HBITMAP    m_bmpInDCWindow;  
	HDC        m_memDCChart;     // 存储chart的内存设备句柄
    HBITMAP    m_bmpInDCChart;   // 图表所对应的位图句柄

	// 曲线数据
public:
	
	std::vector