МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра РЭС

Курсовая работа

по дисциплине «Информационные технологии»

Тема: «График параметрической функции (эпициклоиды)»

Выполнила: студентка гр.1181 Кузембаева А. С.

Преподаватель: Ситников И. Ю.

Санкт-Петербург

2022

Содержание

Спецификация 2

Постановка цели, задач и описание предметной области 3

Формализованное словесное описание алгоритма решения задачи 5

Варианты взаимодействия программы и оператора (Use Case) 7

Разработка дружественного интерфейса 7

Блок-схема движения данных (Data flow diagram) 9

Выбор и обоснование типов переменных, разработка структур данных 9

Вводимые и выводимые параметры и их типы 12

Диаграмма классов 12

Структура проекта, перечисление нужных файлов 13

Инструкция по использованию 14

Текст программы и файлов заголовков с комментариями. 17

Копии экрана при работе программы 31

Контрольный пример, сравнение результата с эталоном (MathCad) 33

Ведомость соответствия программы спецификации 34

Выводы 35

Спецификация

1. Требования к расчету и программе:

1. Выполнять расчеты и графическую визуализацию результатов в соответствии с введенными пользователем параметрами с поддержкой универсальной кодировки символов Unicode;

2. Наличие графического пользовательского интерфейса;

3. Содержать минимум один динамический массив;

4. Предоставить возможность изменения в интерактивном режиме следующих параметров: линейный размер графика, смещение графика по координатным осям X и Y;

5. Выполнять рисование графика без стирания;

6. Выполнять стирание графика;

7. Обеспечить режим визуализации процесса рисования графика с разной скоростью, используя обработчик сообщения WM_TIMER;

8. Обеспечить запись в файл формата .bmp требуемый график;

9. Приложение должно работать в ОС Windows 10/11;

2. Требования к отчету

   1. Отчет должен соответствовать ГОСТу 19.701-90 единой системы программной документации;

   2. В отчет включены описание программного интерфейса, диаграмма классов и диаграмма потоков данных, выбраны и обоснованы переменные, собственные типы и классы, код содержит комментарии, пример работы программы и контрольный пример;

   3. Контрольный пример должен быть представлен в виде графика в программе Mathcad, подтверждающих правильность результата.

3. Требования к пользовательскому интерфейсу

3. 1. Программа должна содержать сведения о программе, авторе, авторских правах;

   2. Программа должна иметь название и иконку;

   3. Использовать кнопки управления приложением;

   4. Использовать поля ввода данных для расчетов;

   5. Приложение должно соответствовать понятию «дружественный интерфейс»;

   6. Необходимо использовать русский язык;

Срок сдачи отчета:

Срок сдачи курсовой работы:

Преподаватель: ____________________________ Ситников И. Ю. Студентка: ____________________________ Кузембаева А. С.

Постановка цели, задач и описание предметной области

Цель:

Создать оконное приложения в среде MS Visual Studio 2015 для операционной системы Windows 10/11 (Win32) на языке программирования С++ с использованием библиотек Microsoft Fundation Classes (MFC).

(Для перехода в версию Visual Studio 2019 года, необходимо во всех конфигурациях изменить версию пакета SDK для Windows на соответствующую, а также поменять набор инструментов платформы с v140 на v142.)

Задачи:

• Освоить принципы работы оконных приложений.

• Познакомиться с этапами проектирования оконных приложений.

• Освоить принципы построения графических приложений.

• Освоить принципы «дружественного» пользовательского интерфейса.

В программе необходимо создать приложение, которое будет рисовать график параметрической функции(эпициклоиды) и предоставить возможность в интерактивном режиме изменять линейный масштаб графика, смещение графика по осям ОХ и ОУ, стирание графика и последовательное рисование графиков для разных параметров без стирания, обеспечить режим визуализации процесса рисования графика с разной скоростью, используя обработчик сообщения WM_TIMER, сохранение в файл в формате BMP требуемый график.

Программа должна иметь графический пользовательский интерфейс, который соответствует понятию «дружественный интерфейс», а также содержащий сведения о программе, авторе, авторских правах, название и иконку. Пользовательский интерфейс должен использовать кнопки управления приложением и поля ввода данных для расчетов.

Эпицикло́ида (от др.-греч. ὲπί — на, над, при и κύκλος — круг, окружность) — плоская кривая, образуемая фиксированной точкой окружности, катящейся по внешней стороне другой окружности без скольжения.

Если центр неподвижной окружности находится в начале координат, её радиус равен R, радиус катящейся по ней окружности равен r, то эпициклоида описывается параметрическими уравнениями относительно f (угол поворота обегающей окружности):

X=r(k+1)*( cos(f) – cos((k+1)*f)/(k+1)),

Y= r(k+1)*( sin(f) – sin((k+1)*f)/(k+1))

Величина k (R/r) определяет форму эпициклоиды. При k=1 эпициклоида образует кардиоиду, а при k=2 — нефроиду. Если k — несократимая дробь вида m/n (m,n – целые), то m — это количество каспов данной эпициклоиды, а n — количество полных вращений катящейся окружности. Если k -иррациональное число, то кривая является незамкнутой и имеет бесконечное множество несовпадающих каспов.

Рисунок 1. Эпициклоида Рисунок 2. Построение эпициклоиды