LabWindows/CVI虚拟仪器游戏设计之：时钟制作

4.2 时钟制作

4.2.1 时钟制作设计方法

模拟时钟设计相对于数字时钟要复杂很多，不但要考虑时间问题，还要考虑时针、分针、秒针的角度变化以及重新绘制等问题。与其他编程工具不同，在LabWindows/CVI 中，没有线类对象与控件，只是在Canvas 控件中存在画线属性，钟表指针绘制完成后，经过下一个时刻需要移动一个角度，则需要重新绘制一个新的指针，旧指针应当及时擦除，因此，时钟指针绘制相对于其他开发工具难度较大。

类似于其他开发工具如Visual Basic 用Line 控件显示水平线、垂直线与斜线，在Canvas 控件中可以绘制各种类型的线。对于指针式钟表而言，需要设置指针坐标的起点X1、Y1 和终点X2、Y2，并且要实时改变指针（线）的长度、位置和倾斜角度，利用Timer 控件定时触发回调事件，查询系统时间并控制指针转动，实现时钟的动态模拟。由于Timer 控件在Windows 操作系统中并不是精确触发的，每次触发的时间间隔不能保证完全相同，因此，只能用它来做定时查询，而不能用作计时器。

对于模拟钟表指针的绘制，则需要利用一些数学算法。实际上，指针转动可以理解为圆的轨迹与角度的关系，如图4-3 所示。

经推导，设原点为(X1, Y1)，半径为r，圆上任意点坐标(X2, Y2)与12 点钟方向的顺时针夹角与α角的关系为：

X2 =X1+r×sin α

Y2 =Y1−r×cos α

绘制指针时应注意，秒针采用红色线型且细长，分针为蓝色粗细居中，时针短粗为白色，在采用Canvas 控件绘制线形时，ATTR_PEN_COLOR 与ATTR_PEN_WIDTH 为必须设置的属性。此外，指针每移动一步需要重新绘制一次，前一次绘制的图形则需要擦除，擦除方式为将前一次绘制的直线再以底色（黑色）重新再在原位置绘制一次。

4.2.2 时钟制作程序设计

（1）面板设计

编写一个模拟时钟程序，在面板上显示表盘、秒针、分针、时针和中心轴，并在标题栏实时显示数字时钟。时钟底盘为Canvas 控件，设置为黑色，数字标签使用Text Message 控件，设置颜色为绿色，并设置控件透明背景，中心轴采用Decoration 控件，指针在运行时实时绘制，通过Timer 控件触发使其转动。面板设计如图4-4 所示，面板中主要控件属性设置如表4-4 所示。

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图4-3 指针转动轨迹与角度的关系         图4-4 时钟制作面板

表4-4 控件属性设置表

（2）程序源代码

//头文件声明
#include
#include
#include
#include
#include "时钟制作.h"
static int panelHandle;
//主函数
int main (int argc, char *argv[])
{ 
int i;
if (InitCVIRTE (0, argv, 0) == 0)
return –1;  /* out of memory */
if ((panelHandle = LoadPanel (0, " 时钟制作.uir", PANEL)) < 0)
return –1;
//设置表盘数字底色透明
for (i = 2; i < 14; i ++)
{
SetCtrlAttribute (panelHandle, i, ATTR_TEXT_BGCOLOR, VAL_TRANSPARENT);
}
//调用定时器回调函数
timer (panelHandle, PANEL_TIMER, EVENT_TIMER_TICK, NULL, NULL, NULL);
DisplayPanel (panelHandle);
RunUserInterface ();
DiscardPanel (panelHandle);
return 0;
} 
//面板回调函数
int CVICALLBACK PanelCB (int panel, int event, void *callbackData,
int eventData1, int eventData2)
{
switch (event)

{
case EVENT_CLOSE:
QuitUserInterface (0);
break;
}
return 0;
}
//定时器
int CVICALLBACK timer (int panel, int control, int event,
void *callbackData, int eventData1, int eventData2)
{
char *timestr;
char CurTime[50];
int Seconds;
int Minutes;
int Hours;
int sdeg;
int mdeg;
int hdeg;
double srad;
double mrad;
double hrad;
//记录表盘指针状态
static int sx2,sy2,soldx2,soldy2;
static int mx2,my2,moldx2,moldy2;
static int hx2,hy2,holdx2,holdy2;
switch (event)
{
case EVENT_TIMER_TICK:
// 获得系统时间
GetSystemTime (&Hours, &Minutes, &Seconds);
// 转换为角度
sdeg = Seconds * 6;
mdeg = Minutes * 6;
hdeg = Hours * 30 + (0.5 * Minutes);
// 设置秒针参数
// 设置Canvas 控件绘图笔宽度
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_WIDTH, 2);
soldx2 = sx2;
soldy2 = sy2;
// 转换为弧度
srad = (3.14 / 180) * sdeg;
// 擦除上一次绘制图形
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_COLOR, VAL_BLACK);
CanvasDrawLine (panelHandle, PANEL_CANVAS, MakePoint (150,150), MakePoint (soldx2,
soldy2));

// 计算指针末端位置
sx2 = 150 + 100 * sin(srad);
sy2 = 150 – 100 * cos(srad);
// 绘制新图形
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_COLOR, VAL_RED);
CanvasDrawLine (panelHandle, PANEL_CANVAS, MakePoint (150,150), MakePoint (sx2,sy2));
// 设置分针参数
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_WIDTH, 4);
moldx2 = mx2;
moldy2 = my2;
mrad = (3.14 / 180) * mdeg;
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_COLOR, VAL_BLACK);
CanvasDrawLine (panelHandle, PANEL_CANVAS, MakePoint (150,150), MakePoint (moldx2,
moldy2)); 
mx2 = 150 + 80 * sin(mrad);
my2 = 150 – 80 * cos(mrad);
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_COLOR, VAL_BLUE);
CanvasDrawLine (panelHandle, PANEL_CANVAS, MakePoint (150,150), MakePoint (mx2,my2));
// 设置时针参数
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_WIDTH, 6);
holdx2 = hx2;
holdy2 = hy2;
hrad = (3.14 / 180) * hdeg;
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_COLOR, VAL_BLACK);
CanvasDrawLine (panelHandle, PANEL_CANVAS, MakePoint (150,150), MakePoint (holdx2,
holdy2)); 
hx2 = 150 + 65 * sin(hrad);
hy2 = 150 – 65 * cos(hrad);
SetCtrlAttribute (panelHandle, PANEL_CANVAS, ATTR_PEN_COLOR, VAL_WHITE);
CanvasDrawLine (panelHandle, PANEL_CANVAS, MakePoint (150,150), MakePoint (hx2,hy2));
// 获得当前时间字符串
timestr = TimeStr ();
CurTime[0] = '