МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЕРДОБСКИЙ ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Разработка приложения для создания кривой Эрмита в среде MicrosoftVisualStudio 2013»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «Технология разработки программного обеспечения»

Выполнил: студент гр.13ПКС1

                                                                                 Юлин К.А.

Принял: преподаватель

                                                                                 Кисел
ёва Ю.С.

2016г.

Реферат

Пояснительная записка:  20листов,  5 рисунков,  4 источника, 2 приложения.

Объектом исследования является решение систем линейных алгебраических уравнений.

Цель работы – разработать программу, которая будет осуществлять создание кривой Эрмита.

В результате проделанной работы разработана программа, позволяющая создать кривую Эрмита.

  При написании програм­мы использовалась среда  программирования Microsoft Visual Studio 2013.

 

 

 

Содержание

Введение. 5

1 Анализ предметной области.. 6

2       Техническое задание. 7

2.1 Основание для разработки.. 7

2.2 Назначение разработки.. 7

2.3 Требования к программе. 7

2.3.1 Требования к функциональным характеристикам.. 7

2.3.2 Требования к составу и параметрам технических средств. 7

2.3.3 Требования к информационной и программной совместимости.. 7

2.4 Требования к программной документации.. 7

2.5 Стадии и этапы разработки.. 8

2.6 Порядок контроля и приёмки.. 8

3 Описание программы.. 9

3.1 Общие сведения. 9

3.2 Функциональное назначение. 9

3.3 Описание логической структуры.. 9

3.4 Используемые технические средства. 10

3.5 Вызов и загрузка. 10

4 Программа и методика испытаний.. 11

4.1 Объект испытаний.. 11

4.2 Цель испытаний.. 11

4.3 Требования к программе. 11

4.4 Требования к программной документации.. 11

4.5 Средства и порядок испытаний.. 11

4.6 Методы испытаний.. 12

5  Описание применения. 13

Заключение. 15

Список использованных источников. 16

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ... 17

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ.. 23

Введение

Решение систем линейных алгебраических уравнений – одна из основных задач вычислительной линейной алгебры. Хотя задача решения системы линейных уравнений сравнительно редко представляет самостоятельный интерес для приложений, от умения эффективно решать такие системы часто зависит сама возможность математического моделирования самых разнообразных процессов с применением ЭВМ. Значительная часть численных методов решения различных (в особенности – нелинейных) задач включает в себя решение систем линейных уравнений как элементарный шаг соответствующего алгоритма.

Microsoft Visual Studio – это новая разработка компании Microsoft, позволяющая создавать приложения, работающие на платформе .net. Особенность этой платформы заключается в широком наборе сервисов, которые доступны в различных языках программирования. При этом сервисы реализуются в виде промежуточного кода, который не зависит от базовой архитектуры. Едва ли не главной целью создания такой платформы было оснащение разработчиков специальными сервисно-ориентированными приложениями, которые могли бы работать на любой платформе, начиная от персонального компьютера и заканчивая мобильным устройством.

Microsoft Visual Studio объединяет в себе огромное количество функций, позволяющих осуществлять разработки для Windows всех версий, в том числе и 8, Интернета, SharePoint, различных мобильных устройств и облачных технологий. В Visual Studio реализуется новая среда разработчика, благодаря которой создавать приложения стало проще. Microsoft Visual Studio - это обновленная и упрощенная программная среда, для которой характерна высокая производительность, причем она не зависит от особенностей оборудования.

1 Анализ предметной области

Предметной областью для данной разработки является создание кривой Эрмита.

Применяемые на практике методы решения СЛАУ делятся на две группы - прямые и итерационные.

Сплайн Эрмита предназначен для построения кривой заданной степени гладкости, проходящей через заданную последовательность опорных точек. Он получается путем соединения соседних опорных точек сплайнами Эрмита одного и того же порядка. При этом значения производных радиус-вектора в опорных точках (требуемые для построения составляющих сплайнов Эрмита) необходимо как-то доопределять. Это можно сделать по-разному, исходя из различных соображений. Простые способы доопределения производных приводят к простым вычислениям, однако при неравномерном расположении опорных точек такой сплайн может образовывать необоснованные петли и изгибы. Более сложные способы доопределения производных (псевдоупругие сплайны Эрмита, например) дают хорошие результаты, но приводят к большим вычислениям.

2       Техническое задание

2.1 Основание для разработки

Программа разрабатывается на основании задания на курсовую работу, выданного преподавателем Киселёвой Ю.С. и утвержденного заведующей учебной частью Золотовой Т.А.

2.2 Назначение разработки

Разрабатываемая  программа  предназначена для создания кривой Эрмита.

2.3 Требования к программе

2.3.1 Требования к функциональным характеристикам

 Готовая программа  должна обеспечить  создание кривой Эрмита.

Необходимо организовать удобный пользовательский интерфейс, включающий справку по использованию и применяемому методу.

2.3.2 Требования к составу и параметрам технических средств

Необходимый объём свободной оперативной памяти для работы программы не более 15 Mb, свободного места на диске для установки программы  до 20 Mb, процессор Р400.

2.3.3 Требования к информационной и программной совместимости

Программа должна быть предназначена для работы под управлением 64 разрядной операционной системы семейства  Windows.

2.4 Требования к программной документации

Документация к программе должна содержать следующие разделы:

1. Анализ предметной области.

                     2.Техническое задание.

      3.Описание программы.

      4.Программа и методика испытаний.

 5.Описание применения.

 6.Заключение.

 7.Список использованных источников.

 8.Текст  программы.

 9. Результаты испытаний.

2.5 Стадии и этапы разработки

a)     Анализ задания на проектирование

b)    Разработка интерфейса пользователя

c)     Разработка функций обработки данных

d)    Внесение данных в программу  и тестирование работы приложения

e)     Документирование программы согласно существующим ГОСТам

2.6 Порядок контроля и приёмки

Для контроля правильности работы программы должен быть разработан тестовый набор данных. Полученные результаты будем сверять с результатами, вычисленными в математическом пакете Mathcad. Также проверим удобство работы пользователя – организацию справочной системы и защиту от некорректного ввода.

3 Описание программы

3.1 Общие сведения

Программа Project1.exe разработана в среде Microsoft Visual Studio 2013 на языке C#, её текст  приведен в приложении А.

3.2 Функциональное назначение

Программа  обеспечивает создание кривой Эрмита.

Организован удобный пользовательский интерфейс, включающий справку по работе с программным средством и описание метода. Программа позволяет  выводить результат на экран.

3.3 Описание логической структуры

Программа состоит из пяти форм.

Объект Form1. Это главная форма приложения.

Компоненты объекта Form1 и их функции:

1.     Button1-предназначена для вывода формы, на которой выводится кривая Эрмита.

2.     Button2-предназначена для вывода информации об авторе.

3.     Button3-предназначена для вывода информации о методе.

4.     Button4- предназначена для вывода справки.

5.     3 метки Label 1на формах 2,3 и 4 предназначены для отображения информации об авторе, методе работы программы и справки.

6.     PictureBox1 на форме 5-предназначена для рисования кривой Эрмита.

7.     PictureBox1 на форме 3-предназначена для отображения портрета Шарля Эрмита.

8.     PictureBox2 на форме 3-предназначена для отображения формулы, по которой вычисляются координаты кривой Эрмита.

Функции программы:

 private void Button1Click(System.Object Sender, EventArgs _e)-функция предназначена для вывода формы с кривой Эрмита.

 private void Button2Click(System.Object Sender, EventArgs _e)- функция предназначена для вывода информации об авторе.

private void button3_Click(object sender, EventArgs e)-функция предназначена для вывода используемого метода.

  private void button4_Click(object sender, EventArgs e)-функция предназначена для вывода справки.

3.4 Используемые технические средства

Необходимый объём свободной оперативной памяти для работы программы не более 5 Mb, свободного места на диске для установки программы  до 12 Mb, процессор Р400.

3.5 Вызов и загрузка

Для запуска приложения необходимо открыть файл Project1.exe.

          4 Программа и методика испытаний

4.1 Объект испытаний

Объектом испытания является приложение, позволяющее нарисовать кривую Эрмита.

4.2 Цель испытаний

Проверить реализацию возможностей, входящих в техническое задание на проектирование.

4.3 Требования к программе

Программа должна обеспечить правильное создание кривой Эрмита.

Разработанная программа должна позволить пользователю  корректно вывести результат создания кривой Эрмита на экран.

Должен быть организован удобный пользовательский интерфейс, включающий справку об авторе,  методе и о программе.

4.4 Требования к программной документации

Документация к программе должна быть оформлена согласно существующим ГОСТам и содержать следующие разделы:

1. Анализ предметной области.

2.Техническое задание (согласно ГОСТ 19.201 – 78)

      3.Описание программы (согласно ГОСТ 19.402 – 78)

      4.Программа и методика испытаний (согласно ГОСТ 19.301 – 79)

 5.Описание применения (согласно ГОСТ 19.502 – 78)

 6.Заключение.

 7.Список использованных источников.

 8.Текст программы.

 9. Результаты испытаний.

4.5 Средства и порядок испытаний

Испытания программы проводились в ОС Windows XP и Windows 7. Компьютер Р2400, 1024мб и Duo T2310, 2048мб.

В ходе испытаний проверялось:

·        Корректность отображения кривой Эрмита с динамически изменяемыми координатами точек;

·        Отображение справки об авторе;

·        Отображение справки о методе;

·        Отображение  справки о программе.

4.6 Методы испытаний

1.     Открыли Курсовик.exe, видим главное окно приложения. См. рис. 1 приложения Б.

2.     Проверим работу справки о методе. См. рис.2 приложения Б.

3.     Проверим работу справки о программе.  См. рис.3 приложения Б.

4.     Проверим работу справки об авторе.  См. рис.4 приложения Б.

5.     Проверим работу формы для отображения кривой Эрмита. См. рис.5 приложения Б.

5  Описание применения

5.1 Назначение программы

Программа предназначена для создания кривой Эрмита.

5.2 Условия применения

Необходимый объём свободной оперативной памяти для работы программы не более 5 Mb, свободного места на диске для установки программы  до 12 Mb, процессор Р400.

5.3 Описание задачи

5.4 Входные и выходные данные

Входные и выходные данные отсутствуют, поскольку координаты точек для создания кривой Эрмита пользователь изменяет динамически с помощью мыши.

Чтобы выйти из программы нужно  закрыть окно с таблицей.

Что бы открыть окно справки, необходимо нажать на кнопки «О методе», «о программе», «Об авторе» и появится вся информация. Затем нажимаем кнопку «белый крестик на красном фоне» в правом верхнем углу формы для их закрытия.

.

Заключение

В результате проделанной работы была разработана программа для создания кривой Эрмита.

Проведенные испытания показали, что программа работает правильно.

За время выполнения курсовой работы был значительно повышен уровень практических навыков программирования в среде Microsoft Visual Studio 2013, процесса  разработки и тестирования приложений.

Список использованных источников

1.                 Высшая математика для экономистов: Уч. Для вузов/Н.Ш. Кремер, Б.А. Путко, И.М. Тришин, М.Н. Фридман.-М.:Банки и биржи, 2012. - 471 с.

2.                 Демидович Б.П.Численные методы анализа / Б.П. Демидович, И.А. Марон, Э.З. Шувалова. - М.: Наука, 2010. - 368 с.

3.                 Мохика Х. Язык С#: разработка Web-приложений на ASP.NET / Х. Мохика; пер. с англ. А.А. Слинкина. - М.: НТ Пресс, 2014. - 464 с.

4.                 Турчак Л.И. Основы численных методов / Л.И. Турчак, П.В. Плотников. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. - 304 с

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

Приложение А

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using System.Windows.Forms;

namespace Курсовик

{

    public partial class Form1 : Form

    {

        public Form1()

        {

            InitializeComponent();

        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            Form2 form = new Form2();

            form.Show();

        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            Form3 form = new Form3();

            form.Show();

        }

        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            Form4 form = new Form4();

            form.Show();

        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

        {

            Form5 form = new Form5();

            form.Show();

        }

    }

}

Код для создания кривой Эрмита

using System.Drawing;

using System.Drawing.Drawing2D;

using System.Linq;

using System.Threading;

using System.Windows.Forms;

namespace Курсовик

{

    public partial class Form5 : Form

    {

        readonly BezierCurve bezier;

        readonly Marker[] markers = new Marker[4];

        public Form5()

        {

            InitializeComponent();

            markers[0] = new Marker(100, 200);

            markers[1] = new Marker(150, 250);

            markers[2] = new Marker(200, 150);

            markers[3] = new Marker(250, 200);

            for (int index = 0; index < markers.Length; index++)

            {

                Marker marker = markers[index];

                int i = index;

                marker.OnDrag += f =>

                {

                    bezier[i] = f;

                    pictureBox.Invalidate();

                };

                marker.onmousedown += f => { Cursor = Cursors.Hand; };

            }

            bezier = new BezierCurve(markers.Select(m => m.Location).ToArray());

        }

        private void pictureBox_Paint(object sender, PaintEventArgs e)

        {

            e.Graphics.SmoothingMode = SmoothingMode.HighQuality;

            Pen pen = new Pen(Color.Gray, 1f);

            e.Graphics.DrawLines(pen, markers.Select(m=>m.Location).ToArray());

            foreach (Marker marker in markers)

            {

               marker.Draw(e.Graphics);

            }

            bezier.Draw(e.Graphics);

        }

        private void pictureBox_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)

        {

            if (e.Button == MouseButtons.Left)

            {

                foreach (Marker marker in markers)

                {

                    marker.MouseMove(e);

                    Thread.Sleep(0);

                }

            }

        }

        private void pictureBox_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)

        {

            foreach (Marker marker in markers)

            {

                marker.MouseDown(e);

            }

        }

        private void pictureBox_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)

        {

            foreach (Marker marker in markers)

            {

                marker.MouseUp();

            }

            Cursor = Cursors.Arrow;

        }

    }

}

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Приложение Б.

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Рис.5