PC Animation 播放器提供了一个简洁的二维、三维图形绘制引擎。动画文件使用该引擎实现场景绘制。动画的实际绘制工作由绘制引擎实现，动画文件中关注的主要是场景、动画的组织。

　 　绘图引擎以课本线条插图为蓝本，只需要提供常见黑板手绘元素，不需要引入绘图能力更强的软件功能(如三维场景渲染)。例如：三维绘图，仅需要表达基本的三维透视关系，如下图所示：

图1 绘图示例

　 　绘制接口提供的绘图功能包括以下几个方面：

一、当前绘图工具的选择。包括画笔、画刷、字体等等。

　 　典型接口函数为:

//选择画笔,参数为笔类型，宽度，颜色，透明系数
void SelectPen(PenType nPenStyle, float fWidth, COLORREF crColor,BYTE nAlpha);
//选择字体，参数为字体名称，字体风格
void SelectFont(WCHAR * szFontName,FontType nStyle);
//选择文字颜色，参数为颜色值
void SelectTextColor(COLORREF clr);
//选择画刷，参数为颜色值，透明系数
void SelectSolidBrush(COLORREF crColor,BYTE nAlpha);

二、二维坐标系变换。

　 　包括坐标系平移、缩放、旋转等。

　 　典型接口函数为:

//平移变换, 参数为x,y轴偏移
void Transform2DOffset(const float& tx,const float & ty);
//放缩变换，参数为x,y轴缩放系数
void Transform2DZoom(const float & cx,const float& cy);
//旋转，参数为旋转角度
void Transform2DRotate(const float& angle);
//变换复位,复位到初始状态
void Transform2DReset();

三、二维坐标系下基本图形的绘制。

　 　包括二维、三维直线、弧线、贝塞尔曲线、矩形、椭圆形等的绘制。

　 　典型接口函数为：

//绘制线段、箭头，参数为起点、终点、箭头类型
void Draw2DLine(const C2DPoint &startPt,const C2DPoint &endPt,ArrowType arrow);
//绘制折线、箭头，参数为坐标点数组，点数，箭头类型	
void Draw2DLines(const C2DPoint *pPoints,const int &nPtCount,ArrowType arrow);
//用MoveTo,LineTo连线方式绘制折线，参数为，点坐标，箭头类型
void MoveTo2D(const C2DPoint & pt);
void LineTo2D(const C2DPoint & pt,ArrowType arrowNone);
//绘制Bezier曲线,参数为控制点数组，控制点数目，箭头类型
void Draw2DBezier(const C2DPoint *pPoints,const int &nPtCount,ArrowType arrow);
//绘制多边形，参数为坐标点数组，点数目，填充开关
void Draw2DPolygon(const C2DPoint *pPoints,const int &nPtCount,bool fill);
//绘制矩形，参数为参考点，宽度，高度，绘制方式，填充开关
void Draw2DRectangle(const C2DPoint &pt,const float &width,const float &height,
RectPos pos,bool fill);
//椭圆，参数为参考点，宽度，高度，绘制方式，填充开关
void Draw2DEllipse(const C2DPoint &pt,const float &width,const float &height,
RectPos pos,bool fill);
//(椭圆)弧线，参数为参考点，长，宽，起始角，跨越角度，绘制方式
void Draw2DArc(const float &x,const float &y,const float &width,const float &height,const float &startAngle,const float &sweepAngle,RectPos pos=PosCenter);
//绘制文字,参数为坐标点，字符串，高度，绘制方式
void Draw2DText(const C2DPoint& point,WCHAR * string,const float &fHeight=18.0f,RectPos pos=PosLeftBottom);

四、三维坐标系变换

　 　包括坐标系平移、缩放、旋转等。

　 　典型接口函数为:

//设置透视视点,视点在物体坐标系中位置(x,y,z),投影屏距离视点的距离far
void Set3Dperspective(float x,float y,float z,float fartoscreen);
//平移变换，参数为x,y,z偏移量
void Transform3DOffset(const float& tx,const float & ty,const float& tz);
//放缩变换  base 基准点 cx,cy,cz变换倍数
void Transform3DZoom(const float& rx,const float & ry,const float &rz);
//旋转(x,y,z为轴向量)
void Transform3DRotate(float x,float y,float z,const float& angle);
//将变换矩阵复位
virtual void Transform3DReset();

五、三维基本图像绘制

　 　典型接口函数为:

//绘制线段，参数为起点，终点，箭头类型
void Draw3DLine(const C3DPoint &startPt,const C3DPoint &endPt,ArrowType arrow);
//绘制折线，参数为三维坐标点数组，点数，箭头类型
void Draw3DLines(const C3DPoint *pPoints,const int &nPtCount,ArrowType arrow);
//用MoveTo,LineTo连线方式绘制折线，参数为，三维坐标点，箭头类型
void MoveTo3D(const C3DPoint & pt);
void LineTo3D(const C3DPoint & pt,ArrowType arrow);
//绘制多边形，参数为坐标点数组，点数，填充开关
void Draw3DPolygon(const C3DPoint *pPoints,const int &nPtCount,bool fill);
//绘制文字，参数为坐标点，字符串，高度，绘制方式
void Draw3DText(const C3DPoint& point,WCHAR * string,const float&fHeight,RectPos pos);

六、三维到二维之间的信息转换

　 　典型接口函数为:

//三维坐标变换到二维坐标,可通过pDeep返回深度(可比较点的前后关系)
C2DPoint _3DToScenes(const C3DPoint& point3d,float *pDeep);
//将空间点处的长度映射成上屏幕长度(用于使绘制的二维对象有深度感)
float _3DLengthToScenes(const C3DPoint & point,float length);

七、位图操作

　 　典型接口函数为:

//位图加载/卸载
BMPID LoadBitmap(HINSTANCE hInstance,UINT nResourceID);
void UnloadBitmap(BMPID nID);

//位图绘制，参数为坐标点，位图ID，绘制位置
void DrawBitmap(const C2DPoint &pt,
BMPID nBmpID,RectPos pos);
//位图缩放绘制，参数为坐标点，位图ID,宽度，高度，绘制位置
void DrawBitmap(const C2DPoint &pt,
const float &width,const float &height,
		BMPID nBmpID,RectPos pos=PosLeftBottom);

八、表达式绘制

　 　绘图引擎中定义了表达式描述脚本语言，场景文件中可通过该语言绘制包含上下标、分式、矢量等等形式的符号、公式。

图2 表达式示例

　 　为描述表达式，定义了一种类XML语法。表达式分解为若干”块”，”块”可嵌套。

　 　典型接口函数为:

//绘制表达式，
参数为二维坐标点，表达式脚本，高度，绘制位置
void Draw2DNotation(const C2DPoint & point,WCHAR * szNotation,const float &fHeight,RectPos pos);
//绘制表达式，参数为三维坐标点，表达式脚本，高度，绘制位置
void Draw3DNotation(const C3DPoint & point,WCHAR * szNotation,const float &fHeight,RectPos pos);

九、扩展二维、三维图形的绘制

　 　矢量箭头、含标识的箭头、斜线标识的线段等等教学课程中常用的图形符号。

　 　典型接口函数为:

//二维坐标系中画带标注箭头(标注位置可选择)
，参数为起点，终点，表达式脚本，标注位置，箭头类型，表达式高度，表达式位置偏移量
void Draw2DLineWithNotation(
const C2DPoint & startPt,const C2DPoint & endPt,WCHAR * szNotation,NotationPos pos,ArrowType arrow,const float &fHeight,const float &fFar);
//三维坐标系中画带标注箭头(标注位置可选择)
，参数为起点，终点，表达式脚本，标注位置，箭头类型，表达式高度，表达式位置偏移量
void Draw3DLineWithNotation(const C3DPoint &startPt,const C3DPoint &endPt,WCHAR * szNotation,NotationPos pos,ArrowType arrow,const float &fHeight,const float &fFar);

//二维坐标系中描点,注表达式
，参数为坐标点，半径，颜色，表达式脚本，高度，绘制点偏移
void Draw2DDotWithNotation(
const C2DPoint &pt,const float &radius,COLORREF clr,WCHAR * szNotation,const float &fHeight,const float &fOffsetX,const float &fOffsetY);

//三维坐标系中描点,注表达式
，参数为坐标点，半径，颜色，表达式脚本，高度，绘制点偏移
void Draw3DDotWithNotation(const C3DPoint &pt,const float &radius,COLORREF clr,WCHAR * szNotation,const float &fHeight,const float &fOffsetX,const float &fOffsetY);

十、绘制弹簧、墙壁等常见图元素

图3 物理绘图元素示例

　 　典型接口函数为:

//绘制弹簧，参数为起点、终点，宽度，圈数
void DrawSpring(
const C2DPoint &startPt,const C2DPoint &endPt,const float &fRadius,const int &nRing);

//绘制墙壁(带斜线标识的直线)
，参数为，起点，终点，斜线间距，斜线方向
void DrawWallLine(
const C2DPoint &startPt,const C2DPoint &endPt,const float &biasSpan,int nOrient);