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标题: 使用 PHP 创建图形的巧妙方法（3）创建 viewport [打印本页]

作者: look_w 时间: 2018-7-16 11:53 标题: 使用 PHP 创建图形的巧妙方法（3）创建 viewport

创建 viewportviewport 是一个人造的坐标系统，可以转换成图像的物理坐标系统。viewport 的扩展可以是您希望的任何东西。例如，x 和 y 轴的起点和终点可以是 -2 和 2，这样 viewport 坐标平面的中心就是 0, 0。这对于三角图形（例如 sin 和 cosine）来说是很好的一个 viewport。或者，这个 viewport 也可以是不对称的，其中 y 值的范围从 -1 到 1，x 值的范围是从 0 到 10,000，这取决于您的需要。
这个 viewport 的其他值可以确保构建一个 400X400 的图像所采用的逻辑与构建一个 4000X2000 的图像所采用的逻辑是相同的。代码负责向这个 viewport 中写入数据，然后这个 viewport 自动实现到图像的物理尺寸的自动映射。
要让您的 viewport 正常工作，您需要将这个 viewport 的范围从 0,0 修改为 1,1，这可以让图形对象回调图形环境，从而将 viewport 的坐标转换成物理坐标。您可以将所有的代码都放到 BoxObject 基类中进行简化。
图 7 显示了有关新添加的代码的两个内容。首先是添加的 tx 和 ty 方法，这会将 x 和 y 坐标从 viewport 转换成物理图像的坐标。第二个是对 BoxObject 增加了 draw 方法，它的派生类应该用来进行制图。BoxObject 在 render 方法中实现 viewport 的转换，并使用物理坐标来调用 draw 方法。使用这种方法，Line、Oval 和 Rectangle 类都可以利用 viewport 坐标，而不需要担心坐标转换的问题。
图 7. 所添加的图形环境 viewport 转换

这个新库的代码如清单 7 所示：
清单 7. 具有 viewport 支持的图形库

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<?php
class GraphicsEnvironment
{
  public $width;
  public $height;
  public $gdo;
  public $colors = array();
  public function __construct( $width, $height )
  {
$this->width = $width;
$this->height = $height;
$this->gdo = imagecreatetruecolor( $width, $height );
$this->addColor( "white", 255, 255, 255 );
imagefilledrectangle( $this->gdo, 0, 0,
   $width, $height,
   $this->getColor( "white" ) );
  }
  public function width() { return $this->width; }
  public function height() { return $this->height; }
  public function addColor( $name, $r, $g, $b )
  {
$this->colors[ $name ] = imagecolorallocate(
   $this->gdo,
   $r, $g, $b );
  }
  public function getGraphicObject()
  {
return $this->gdo;
  }
  public function getColor( $name )
  {
return $this->colors[ $name ];
  }
  public function saveAsPng( $filename )
  {
imagepng( $this->gdo, $filename );
  }

  public function tx( $x )
  {
return $x * $this->width;
  }

  public function ty( $y )
  {
return $y * $this->height;
  }
}
abstract class GraphicsObject
{
  abstract public function render( $ge );
  abstract public function z();
}
function zsort( $a, $b )
{
  if ( $a->z() < $b->z() ) return -1;
  if ( $a->z() > $b->z() ) return 1;
  return 0;
}
class Group extends GraphicsObject
{
  private $z;
  protected $members = array();
  public function __construct( $z )
  {
$this->z = $z;
  }
  public function add( $member )
  {
$this->members []= $member;
  }
  public function render( $ge )
  {
usort( $this->members, "zsort" );
foreach( $this->members as $gobj )
{
   $gobj->render( $ge );
}
  }
  public function z() { return $this->z; }
}
abstract class BoxObject extends GraphicsObject
{
  protected $color;
  protected $sx;
  protected $sy;
  protected $ex;
  protected $ey;
  protected $z;
  public function __construct( $z, $color, $sx, $sy, $ex, $ey )
  {
$this->z = $z;
$this->color = $color;
$this->sx = $sx;
$this->sy = $sy;
$this->ex = $ex;
$this->ey = $ey;
  }
  public function render( $ge )
  {
$rsx = $ge->tx( $this->sx );
$rsy = $ge->ty( $this->sy );
$rex = $ge->tx( $this->ex );
$rey = $ge->ty( $this->ey );
$this->draw( $rsx, $rsy, $rex, $rey,
      $ge->getGraphicObject(),
      $ge->getColor( $this->color ) );
  }
  abstract public function draw( $sx, $sy,
$ex, $ey, $gobj, $color );
  public function z() { return $this->z; }
}
class Line extends BoxObject
{
  public function draw( $sx, $sy, $ex, $ey,
$gobj, $color )
  {
imageline( $gobj, $sx, $sy, $ex, $ey,
   $color );
  }
}
class Rectangle extends BoxObject
{
  public function draw( $sx, $sy, $ex, $ey,
$gobj, $color )
  {
imagefilledrectangle( $gobj, $sx, $sy,
   $ex, $ey, $color );
  }
}
class Oval extends BoxObject
{
  public function draw( $sx, $sy, $ex, $ey,
$gobj, $color )
  {
$w = $ex - $sx;
$h = $ey - $sy;
imagefilledellipse( $gobj,
   $sx + ( $w / 2 ), $sy + ( $h / 2 ),
   $w, $h, $color );
  }
}
?>

GraphicsEnvironment 类中的 viewport 转换代码是高亮显示的，正如 GraphicsObject 中的 render 代码一样，这会回调图形环境来进行坐标转换的工作。
测试代码只需要稍加修改即可（请参看清单 8）。这些对象现在需要在 0,0 和 1,1 之间的 viewport 中进行指定。
清单 8. 使用新 viewport 坐标的测试代码

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$g1 = new Group( 0 );
$g1->add( new Oval( 200, "red", 0.1, 0.1, 0.5, 0.5 ) );
$g1->add( new Rectangle( 100, "black", 0.4, 0.4, 0.9, 0.9 ) );

这非常不错，但是您可能实际上并不希望使用一个 0,0 与 1,1 之间的 viewport；而是希望使用任意的 viewport —— 例如，在 -1000,-1000 到 1000,1000 之间。要让这成为可能，这个图形环境就需要知道 viewport 的起点和终点。
图 8 显示了更新后的 GraphicsEnvironment 类，它具有几个成员变量，用来存储 viewport 的起点和终点坐标：vsx,vsy 和 vex,vey。图形对象并不需要进行修改。
图 8. 具有灵活 viewport 规范的图形环境

清单 9 显示了更新后的 GraphicsEnvironment 代码。
清单 9. 更新后的 GraphicsEnvironment 代码

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class GraphicsEnvironment
{
  public $vsx;
  public $vsy;
  public $vex;
  public $vey;
  public $width;
  public $height;
  public $gdo;
  public $colors = array();
  public function __construct( $width, $height,
$vsx, $vsy, $vex, $vey )
  {
$this->vsx = $vsx;
$this->vsy = $vsy;
$this->vex = $vex;
$this->vey = $vey;
$this->width = $width;
$this->height = $height;
$this->gdo = imagecreatetruecolor( $width, $height );
$this->addColor( "white", 255, 255, 255 );
imagefilledrectangle( $this->gdo, 0, 0,
   $width, $height,
   $this->getColor( "white" ) );
  }
  public function width() { return $this->width; }
  public function height() { return $this->height; }
  public function addColor( $name, $r, $g, $b )
  {
$this->colors[ $name ] = imagecolorallocate(
   $this->gdo,
   $r, $g, $b );
  }
  public function getGraphicObject()
  {
return $this->gdo;
  }
  public function getColor( $name )
  {
return $this->colors[ $name ];
  }
  public function saveAsPng( $filename )
  {
imagepng( $this->gdo, $filename );
  }

  public function tx( $x )
  {
$r = $this->width / ( $this->vex - $this->vsx );
return ( $x - $this->vsx ) * $r;
  }

  public function ty( $y )
  {
$r = $this->height / ( $this->vey - $this->vsy );
return ( $y - $this->vsy ) * $r;
  }
}

现在这个构造函数可以利用另外 4 个参数了，它们分别是 viewport 的起点和终点。 tx 和 ty 函数使用新的 viewport 坐标，并将 viewport 坐标转换成物理坐标。
测试代码如清单 10 所示。
清单 10. viewport 测试代码

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require_once( "glib.php" );
$ge = new GraphicsEnvironment( 400, 400,
-1000, -1000, 1000, 1000 );
$ge->addColor( "black", 0, 0, 0 );
$ge->addColor( "red", 255, 0, 0 );
$ge->addColor( "green", 0, 255, 0 );
$ge->addColor( "blue", 0, 0, 255 );
$g1 = new Group( 0 );
$g1->add( new Oval( 200, "red", -800, -800, 0, 0 ) );
$g1->add( new Rectangle( 100, "black", -400, -400, 900, 900 ) );
$g1->render( $ge );
$ge->saveAsPng( "test.png" );
?>

这段测试代码会在 -1000,-1000 与 1000,000 之间创建一个 viewport。对象会被重新放置，以适合这个新的坐标系统。
测试代码的输出如图 9 所示。
图 9. viewport 绘制的图像转换为一个 400X400 的图像

如果您希望图像的大小是 400X200，就可以采用下面的方法：

1 2	$ge = new GraphicsEnvironment( 400, 200, -1000, -1000, 1000, 1000 );

您会得到一个纵向缩小后的图像，如图 10 所示。
图 10. 图形的 400X200 版本

这展示了代码如何自动调整图像的大小来适合所请求的图像。

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