DrawPlate的一种高效实现方式

rayscc, [e-mail]

1 引言

DrawPlate属于DevTrack的数据标记部分，对图像算法的逻辑分析与设计具有很好的辅助的作用。其需要实现的功能如下:

1. 实现画笔功能，可以对原始图像上的任一坐标格子进行覆盖绘制；
2. 实现橡皮擦功能，可以擦除画笔留下的痕迹；
3. 实现撤销和重做的功能。

注：坐标格子是绘制的最小单位。根据逻辑坐标，将多个位于一个矩形框内的像素点集合作为一个坐标格子。坐标格子的定义如下：

Struct Cell {
    Point loc; 
    Color clr;
};

2 具体操作

为了支持图像的放大与缩小，DrawPlate中的绘制对象均以坐标点的形式进行存储（而不是以像素点集合的形式或是Bitmap的形式）。

为了平衡空间效率以及时间效率，我们在内存中只保留一张绘制视图、一张覆盖格子恢复子图以及一个回退栈，并将步骤号作为划分准则。绘制视图以二维数组的方式进行存储。如图1所示，为一张3×7的绘制视图。
在每一次绘制时，我们将判断每个需要绘制的坐标格子与之前同一坐标下的格子颜色是否相同，并将这些差异保存到覆盖格子恢复子图中，该子图将参与撤销与重做（值得一提的是，绘制视图中值为0的坐标格子将不参与差异对比）。例如，上述图1至图3中，坐标(1,5)、(2,4)和(2,6)连同它们各自的编号将被保存到覆盖格子恢复子图中的步骤3号位（步骤号与编号一一对应）。图4为覆盖恢复格子的生成过程。
在实现橡皮擦功能时，我们直接将绘制视图目标坐标所示位置设为0即可。
对于撤销与重做功能，只需创建一个回退栈，保存每次回退前将要被清除的坐标格子。

撤销功能的实现

1. 检查恢复格子子图(检查是否存在当前步骤号)，如果有，则先将恢复格子子图中恢复对应的格子颜色到当前绘制视图；若没有，则跳过。
2. 在绘制视图中搜索与当前步骤号编号相同的格子，先将这些格子压入到回退栈，再根据这些格子对绘制视图对应位，置0清除。
3. 将当前步骤号指向上一个（-1）。
   值得一提的是，覆盖格子恢复子图将在最后清除全图的时候被清理，在撤销和重做过程中，改变的仅仅是步骤号指向。

重做功能的实现

1. 从回退栈中，弹出一个栈顶元素，将该元素中包含的坐标格子绘制到绘制视图中；
2. 将当前步骤号指向下一个（+1）；
3. 恢复格子子图中恢复对应的格子颜色到当前绘制视图。