基于Qt的跨平台军标标绘系统的实现

层中的基本绘图函数。
基本图形绘制接口层：封装操作系统相关的绘
图操作，其中大部分是ｃ形式的接口函数，以ｗｉｎ—
ｄｏｗｓ为例，它主要进行ＧＤＩ对象的创建，点、线、
椭圆等图形对象绘制，缓冲区处理等等中可以看到，为保证原有投资，移植后
的新军标系统首先应保证应用层程序不需做任何
经过移植后的新军标系统的层次结构如图２ 所示。 ３．１基本图形绘制接口层
基本图形绘制接口层是图形绘制概念的抽象， 封装操作系统的相关特性。它由一些Ｃ类型的接 口函数组成，图形平台通过涮用这些函数来实现与 操作系统相关的功能。这些接口甬数可以分为以 下几类：
１）重绘与清空指定的区域； ２）绘图设备、位图的创建、删除及拷贝； ３）绘图属性的设置，包括绘图逻辑操作、背景 模式、填充模式、背景色、前景色、线型、线宽、字体 的设置； ４）基本图形的绘制操作，包括移动起点，点、线 段、折线、多边形、多个区域构成的多边形、矩形、椭 圆、椭圆弧、椭圆扇形、椭圆弓形、文字的绘制； ５）路径剪裁与区域剪裁； ６）坐标转换，包括地理坐标、地图坐标及屏幕 坐标之间的相互转换； ７）消息转换，将系统的消息描述结构体转换为 图形库所能识别的消息描述结构体； ８）默认设置同调函数，设置图形库中图形管理 器的默认函数。 ３．２关键点分析 本文的设计思想是将基本图形绘制接口层的 接口函数用Ｑｔ实现，其关键是将图形平台有关图 形的概念与Ｑｔ的图形概念对应起来。通过分析基 本陶形接口层的接口函数的定义，可以看出图形平 台的图形系统是模仿Ｗｉｎｄｏｗｓ设计的，因此实际 上是Ｗｉｎｄｏｗｓ图形系统概念到Ｑｔ图形系统的转 换。不管是ｗｉｎｄｏｗｓ图形系统还是Ｑｔ图形系统， 它们首要的重点都是解决绘图设备的抽象问题，因 此本文首先要解决的一个问题是绘图设备及位图 的对应关系问题。 设备上下文与位图是Ｗｉｎｄｏｗｓ图形系统中两 个最重要的概念。设备上下文其实是对视频显示 卡、打印机、绘图仪和传真机等图形设备抽象，它提 供两个重要的作用：一个是提供图像设备逻辑，使 得设备驱动程序以上的一切事物都独立于设备；另 一个是存储常用的绘图属性，比如前景色、扫描操 作、画笔和字体等等叫。而位图术语指的是通常意
Ｗ＝ｐＤＣ－－＞ｄｅｖｉｃｅ（）－－＞ｗｉｄｔｈ（）； ｉｆ（ｈ一一一１）
ｈ—ｐＤＣ一＞ｄｅｖｉｃｅ（）一＞ｈｅｉｇｈｔ（）； ｐＤＣ－－＞ｆｉｌｌＲｅｃｔ（ｘ，Ｙ，Ｗ，ｈ，ｐＩ）Ｃ～＞ｂａｃｋｇｒｏｕｄ（））；
２）设备上下文与位图操作 位图的创建、删除和拷贝其实就是ＱＰｉｘｍａｐ 对象的创建、删除和拷贝；而设备上下文的操作相 对复杂，它需要分别操作ＱＰａｉｎｔｅｒ和ＱＰａｉｎｔＤｅ— ｖｉｃｅ这两个对象的，Ｑｔ提供了几种默认的绘图设 备如ＱＷｉｄｇｅｔ、ＱＰｉｘｍａｐ等，另外用户可以通过继 承ＱＰａｉｎｔＤｅｖｉｃｅ自定义绘图设备。由于Ｑｔ提供 的默认绘图设备已足够供图形平台使用，因此这里 只实现了几种默认绘图设备的创建、删除与拷贝。 下面具体说明绘图设备创建的实现流程：
／／ＧＢＨＤＣ ｈＤＣ
ＱＰａｉｎｔｅｒ。ｐＤＣ一（ＱＰａｉｎｔｅｒ＊）ｈＤＣ；
接下来就可以使用转换后的Ｑｔ类型进行具体 的属性设置、图形绘制等操作。
１）重绘与清空指定区域 由前分析可知，重绘区域甬数由用户实现。而 清空区域只需将指定区域填充为背景色。即：
ＱＰａｉｎｔｅｒ’ｐＤＣ＝（ＱＰａｉｎｔｅｒ＊）ｈＤＣ； ｉｆ（Ｗ一一一１）
２ Ｑｔ的特点
Ｑｔ是挪威的Ｔｒｏｌｈｅｃｈ公司开发的跨平台的 应用程序框架，是开源桌面系统ＫＤＥ的基石。自 Ｔｒｏｌｌｔｅｃｈ公司１９９６年以来推出Ｑｔｌ．０版以来，已 经发展到了现在的Ｑｔ４．４。和Ｊａｖａ的“一次编译， 到处运行”跨平台不同的是，Ｑｔ是源代码级的跨平
·收稿日期：２００８年８月１５日，修回日期：２００８年９月７日 作者简介：卢虹，男，硕十研究生，研究方向：软件工程，分布式计算，构件技术。向慧，男，硕士研究生，工程师，研究方 向：计算机图形学。黄继红，男，研究员，硕上生导师，研究方向：软件工程，分布式计算，计算机应用。
新，因为传入的设备不是屏幕没备。因此，在基本 图形绘制接口层中提供了回调函数的设置接口，在 应用程序中，开发人员必须重新实现重绘区域函 数，并调用设置回调的接口函数设置成图形平台中 图形管理器对象的重绘函数。 ３．３接口的Ｑｔ实现
通过以上分析可以清楚地知道移植工作的第 一步就是使用ＱＰａｉｎｔｅｒ来表示绘图设备，具体到 实现就是将图形平台的ＧＢＨＤＣ类型强制转换成 ＱＰａｉｎｔｅｒ＊类型：
总第２３１期 ２００９年第ｌ期
计算机与数字丁程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．３７ Ｎｏ．１ ７ｌ
基于Ｑｔ的跨平台军标标绘系统的实现。
卢虹向慧黄继红 （武汉数字工程研究所武汉４３００７４）
摘要Ｑｔ是开发跨平台应用程序的标准框架。它提供了不同操作系统之间的源代码级的可移植。原有军标标绘的 绘图系统是与操作系统相关的，并且与Ｑｔ的绘图系统存在很大的不同。通过分析两者的差异，将原系统移植到Ｑｔ平台 上，可以实现它的跨平台能力。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｍａｒｋｓ ｍａｒｋｉｎｇ，Ｑｔ，ｐａｉｎｔ ｓｙｓｔｅｍ，ｃｒｏｓｓ－ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｃｌａｓｓ Ｎｕｍｂｏｒ ＴＰ３９１．４１
１ 引言
军标标绘是指控系统的一项重要功能，主要负 责军标的绘制。原有的军标标绘系统基于一个图形 平台，该平台封装了图形管理功能，实际上是一个完 整的ＧＩＳ开发平台，它采用标准Ｃ＋＋编码，不依赖 于操作系统和编译环境。但图形平台本身没有实现 与操作系统相关的绘图操作，所以在其下层需要提 供基本图形绘制接Ｅ１层封装操作系统相关的画点、 画线等绘图操作，对于不同操作系统提供统一的绘 图操作接口。例如，ｗｉｎｄｏｗｓ下的基本图形绘制接 口层主要用于封装对ＧＤＩ对象的操作。
关键词军标标绘Ｑｔ绘图系统跨平台 中图分类号ＴＰ３９１．４１
Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｒｏｓｓ—Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｍａｒｋｓ Ｍａｒｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｑｔ
Ｌｕ Ｈｏｎｇ Ｘｉａｎｇ Ｈｕｉ Ｈｕａｎｇ Ｊｉｈｏｎｇ
（Ｗｕｈａｎ Ｄｉｓｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４）
这样的设计一定程度上考虑了可移植的需求， 当需要将军标标绘系统移植到其它系统平台上（如
Ｓｏｌａｒｉｓ）时，只要重新实现基本图形绘制接口层。 但这同时也带来一个问题，不同操作系统平台，需 要不同的基本图形绘制接口层的实现版本。因此， 本文利用Ｑｔ一次编写随处编泽的跨平台特性，将 基本图形绘制接口层移植到Ｑｔ平台上，实现了军 标标绘系统的跨平台能力，并在某指控系统原型中 予以了具体应用。
本文所要解决的第二个问题是基于Ｑｔ的图形 平台在绘制军标时如何在屏幕上正常显示与利新。 基于图形平台的应用程序开发要求将屏幕设备传 人图形管理器对象，图形平台即可自动完成军标的 绘制，并在屏幕上显示出来［２｜。但是与Ｗｉｎｄｏｗｓ 图形编程中设备上下文可以立即更新绘制的内容 不同，在Ｑｔ中，任何位于ＱＷｉｄｇｅｔ的ｐａｉｎｔＥｖｅｎｔ （ＱＰａｉｎｔＥｖｅｎｔ＊）３－法之外进行的图形图像的绘制 都不能正确显示在屏幕上［６｜，例如下面的代码是无 法在屏幕上画出线段的：
可见，Ｗｉｎｄｏｗｓ图形系统中的设备上下文其 实相当于Ｑｔ绘图系统中ＱＰａｉｎｔｅｒ和ＱＰａｉｎｔＤｅ－ ｖｉｃｅ两者功能的合成。在Ｑｔ中，ＱＰａｉｎｔｅｒ与 ＱＰａｉｎｔＤｅｖｉｃｅ是相互依赖的关系，两者的对象可以 相互访问，因此可以选取其中一个用于表示设备上 下文的概念。为方便说明，本文选用ＱＰａｉｎｔｅｒ来 表示设备上下文。Ｑｔ中用于表示位图概念的是 ＱＰｉｘｍａｐ，它本身是一种绘图设备，用它来表示 Ｗｉｎｄｏｗｓ中的位图是可行的。
ＱＰａｉｎｔｅｒ ｐａｉｎｔｅｒ（／＊ＱＷｉｄｇｅｔ＊＊／ｗｉｄｇｅｔ），
ｐａｉｎｔｅｒ．ｄｒａｗｌ，ｉｎｅ（０，０，１００，１００）；
因此，不能将屏幕设备直接作为图形平台的绘 图设备传入。一种解决的方法是双缓冲绘网，将位 图设备传给图形平台，然后在ｐａｉｎｔＥｖｅｎｔ（）方法中 将位图设备内容拷贝到屏幕设备，具体方法见本文 第四部分应用举例。但是这又会导致接口层中的 重绘区域函数虽然被调用，屏幕却不能及时得到刷
改变，同时具有
跨平台能力。其
［［［圆二 二二圆二 塑二］亘亟二匾雯亟亟 圃亚［互圆二西二二口口］］
关键是基本图形 绘制接口层既要 保证对图形平台 的接口不变，同 时又要具有跨平
图２军标标绘系统的层次结构 台功能Ｌ ８ｌ。为
此，本文的设计思想是将基本图形绘制接口层移植 到Ｑｔ平台上，通过运用Ｑｔ的跨平台性来实现军 标标绘系统的跨平台能力。
万方数据
７２
卢 虹等：基于Ｑｔ的跨平台军标标绘系统的实现
第３７卷
台，一次编写，随处编译。Ｑｔ应用程序可以移植到 不同的平台上，只需重新编译即可运行Ｌ３ｊ。Ｑｔ支 持包括Ｗｉｎｄｏｗｓ．ＵＮＩＸ／ＸＩＩ Ｍａｃ ＯＳＸ和嵌入式 Ｌｉｎｕｘ等众多平台。
Ｑｔ是非常优秀的应用程序开发框架，具有很 多的优点：１）Ｑｔ包含了一系列的模块，通过这些模 块隐藏了在处理不同窗口系统时的潜在问题，实现 了跨平台的可移植性［２３；２）Ｑｔ的元对象系统提供 了用于内部对象通信、运行时类型信息和动态属性 系统的信号和槽机制，从而实现了完全面向对象和 真正的组件编程。３）Ｑｔ完全支持国际化应用，基 于消息翻译表，用户界面文本可以被翻泽成各国语 言；４）（ａｔ支持用户化的外观，基于Ｑｔ的应用软件 能在Ｍｏｔｉｆ外观、Ｗｉｎｄｏｗｓ外观及一些用户化的外 观之间相互转换［５］。
Ａｂｓｔｒａｃｔ ｏｔ ｂｙ Ｔｒｏｌｌｔｅｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｈｉｇｈ·ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｒｏｓｓ－ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓｉｎｇｌｅ－ｓｏＨｒｅｅ ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙ ａｃｒｏｓｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＯＳｓ．Ｔｈｅ ｐａｉｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｍａｒｋｓ ｍａｒｋｉｎｇ ｓｙｓ— ｔｅｍ ｉｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ＯＳ，ａｎｄ ｉｓ ｍｕｃｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ Ｑｔ’Ｓ ｐａｉｎｔ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｉｔｓ ｐｏｒｔａ－ ｂｉｌｉｔｙ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ，ａｎｄ ｐｏｒｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎｔｏ Ｑｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ．