《实时控制软件设计》第一个编程作业

题目： 第一步： 写一个根据输入坐标生成一个平面图形（点、线段和三角形）并能对该几何图形进行平移和旋转操作的命令行 “软件”，要求：

 a) 通过命令行输入图形的名称，端点数（1为点，2为线段，3为三角形）和端点坐标(x,y)。

 如：输入一个点 p1 1 (2,5)
     输入一个线段 l1 2 (3,5) (4,6)
     输入一个三角形 t1 3 (1,1) (2,5) (-4,7)

 b) 输入一个计算指令，实现对上述图形的平移和绕原点旋转等操作，并输出该图形新的坐标值。

 如：move l1 (3,6) 表示把线段l1沿x方向移动3，沿y方向移动6。
     rotate t1 -30 表示把三角形t1绕原点逆时针旋转30度。

 程序设计要求使用Eigen库函数，（如觉得有难度可先用自己编写的函数实现，但在实现第二步前必须修改成使用Eigen库函数），先在博客上提交代码，并附上运行结果截图。同学之间可相互阅读博客，比较一下各自程序的功能、实现方法的异同。

 第二步，

 在小组内每个同学在如下方向中选择一个，进行功能扩展：

 a) 实现更复杂的二维图形操作，如定义更复杂的图形（多边形），实现图形围绕任意点的旋转，图形相对于某一条线的镜像，并考虑扩展到三维空间。

 b) 把图形数据保存到文件，并能从文件中恢复。

 c) 实现简易GUI，通过GUI输入图形坐标和操作命令，并显示图形。
 
 考虑如何把上述三个软件功能集成在一起，如何定义接口？

 估计做好这个软件需要的时间，并且写出大概的设计步骤和实现算法。

#include <iostream>
#include <Eigen/Dense>
#include <iomanip>

using Eigen::MatrixXd;
using namespace std;
#define PI 3.14159

class Shape
{
public:
    char Name[10];
    void virtual Move(double x, double y) = 0;
    void virtual Rotation(double theta) = 0;
};
class Point : public Shape
{
public:
    Point()
    {
        cin >> x0 >> y0;
    }
    void output()
    {
        cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(2) << "(" << x0 << "," << y0 << ")" << endl;
    }
    void Move(double x, double y)
    {
        x0 = x0 + x;
        y0 = y0 + y;
        output();
    }
    void Rotation(double theta)
    {
        MatrixXd R(3, 3);
        MatrixXd p(1, 3);
        MatrixXd result(1, 3);
        double theta1;
        theta1 = theta * (2 * PI) / 360;
        R << cos(theta1), sin(theta1), 0,
            -sin(theta1), cos(theta1), 0,
            0, 0, 1;
        p << x0, y0, 1;
        result = p*R;
        x0 = result(0, 0);
        y0 = result(0, 1);
        output();
    } //三个类的函数没写 
private:
    double x0, y0;//为什么定义成私有的 
};
class Line : public Shape
{
public:
    void Move(double x, double y)
    {
        p1.Move(x, y);
        p2.Move(x, y);
    }
    void virtual Rotation(double theta)
    {
        p1.Rotation(theta);
        p2.Rotation(theta);
    }
private:
    Point p1;
    Point p2;
};
class  Triangle : public Shape
{
public:
    void Move(double x, double y)
    {
        p1.Move(x, y);
        p2.Move(x, y);
        p3.Move(x, y);
    }
    void virtual Rotation(double theta)
    {
        p1.Rotation(theta);
        p2.Rotation(theta);
        p3.Rotation(theta);
    }
private:
    Point p1;
    Point p2;
    Point p3;
};

class Command
{
public:
    string Com;
    char Obj[10];
    double x[2];
};

int main()
{
    char Name_Temp[10];
    int Point_Count;
    char Ctinue[1];

    Point** P;
    P = new Point*[10];
    Line** L;
    L = new Line*[10];
    Triangle** T;
    T = new  Triangle*[10];
    while (true)
    {
        cout << "请输入图形名称、点数、坐标" << endl;
        cin >> Name_Temp >> Point_Count;
        int i = 0, j = 0, k = 0;
        switch (Point_Count)
        {
        case 1:
        {
                  P[i] = new Point();
                  for (int l = 0; l<10; l++)
                  {
                      P[i]->Name[l] = Name_Temp[l];
                  }
                  cout << "Success" << endl;
                  i++;
                  break;
        }
        case 2:
        {
                  L[j] = new Line();
                  for (int l = 0; l<10; l++)
                  {
                      L[j]->Name[l] = Name_Temp[l];
                  }
                  cout << "Success" << endl;
                  j++;
                  break;
        }
        case 3:
        {
                  T[k] = new Triangle();
                  for (int l = 0; l<10; l++)
                  {
                      T[k]->Name[l] = Name_Temp[l];
                  }
                  cout << "Success" << endl;
                  k++;
                  break;
        }
        }
        cout << "继续输入？" << endl;
        cin >> Ctinue;
        if (Ctinue[0] == 'N')
            break;
        else
            continue;
    }
    while(true)
    {
        cout << "请输入指令:" << endl;
        Command C;
        cin >> C.Com >> C.Obj;
        int m = 0;
        while ((cin.get() != '
') && m<2)
        {
            cin >> C.x[m];
            m++;
        }
        bool found = 0;
        for (int i = 0; i<10;i++)
        {
            if (!strcmp(C.Obj, P[i]->Name))
            {
                if (C.Com == "Move")
                {
                    cout<<"平移后坐标"<<endl;
                    P[i]->Move(C.x[0], C.x[1]);
                }                    
                else if (C.Com == "Rotation")
                {
                    cout<<"旋转后坐标"<<endl;
                    P[i]->Rotation(C.x[0]);
                }    
                else
                    cout << "指令不存在";
                break;
            }
            else if (!strcmp(C.Obj, L[i]->Name))
            {
                if (C.Com == "Move")
                {
                    cout<<"平移后坐标"<<endl;
                    L[i]->Move(C.x[0], C.x[1]);
                } 
                    
                else if (C.Com == "Rotation")
                {
                    cout<<"旋转后坐标"<<endl;
                    L[i]->Rotation(C.x[0]);
                } 
                
                else
                    cout << "指令不存在";
                break;
            }
            else if (!strcmp(C.Obj, T[i]->Name))
            {
                if (C.Com == "Move")
                {
                    cout<<"平移后坐标"<<endl;
                    T[i]->Move(C.x[0], C.x[1]);
                } 
                
                else if (C.Com == "Rotation")
                {
                    cout<<"旋转后坐标"<<endl;
                    T[i]->Rotation(C.x[0]);
                }     
                else
                    cout << "指令不存在";
                break;
            }                        
        }
        cout << "继续输入？" << endl;
        cin >> Ctinue;
        if (Ctinue[0] == 'N')
            break;
        else
            continue;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

还有一些小bug没改。