Отчёт

2026-04-07 21:00:49 +03:00
parent e81aa73669
commit 0ab6b54dff
16 changed files with 5528 additions and 0 deletions
--- a/Report/lab2/zivro-lab2-report.md
+++ b/Report/lab2/zivro-lab2-report.md
@@ -0,0 +1,147 @@
+# Лабораторная работа 2
+## Способы и средства хранения и обработки графических данных
+### Вариант ИВ1: разработка растрового редактора
+
+## 1. Цель и практический результат
+
+Цель работы - разработать растровый редактор, выполняющий создание, загрузку, редактирование и сохранение графического контейнера с пиксельными данными, а также реализовать базовые инструменты рисования и редактирования фрагментов.
+
+Практический результат:
+
+- разработано настольное приложение `Minint` на `C#` + `Avalonia`;
+- реализован собственный бинарный формат контейнера `.minint` с чтением/записью;
+- реализованы инструменты `Brush`, `Eraser`, `Fill`, `Select`, `Copy/Cut/Paste`;
+- подготовлена документация с UML-диаграммами и приложением исходного кода.
+
+![Скриншот ПО](Screenshot.png)
+
+## 2. Соответствие варианту ИВ1 и замечание по структуре контейнера
+
+По методическим указаниям ИВ1 требуется использовать структуру пикселя и контейнера из одного из вариантов `КВ1–КВ4`.
+
+В текущем проекте фактически реализован палитровый контейнер с `RGBA`-палитрой и индексами пикселей (`MinintContainer`/`MinintDocument`/`MinintLayer`), что не совпадает буквально с описаниями `КВ1–КВ4`, но полностью закрывает функциональные требования ИВ1 (создание, редактирование, загрузка, сохранение, инструменты рисования, работа с фрагментами).
+
+Это ограничение фиксируется в отчёте явно, чтобы не было расхождения между кодом и документацией.
+
+## 3. Выполнение основных требований ИВ1
+
+### 3.1 Создание, загрузка и сохранение контейнера
+
+- создание нового контейнера выполняется через `EditorViewModel.NewContainer(...)`;
+- загрузка/сохранение выполняется через `MinintSerializer` (собственная реализация чтения/записи);
+- контейнер хранит общие размеры, набор документов (кадров), палитры и слои.
+
+Реализация: `Minint/ViewModels/EditorViewModel.cs`, `Minint.Infrastructure/Serialization/MinintSerializer.cs`, `Minint.Core/Models/*`.
+
+### 3.2 Редактирование единичных пикселей
+
+- инструмент `Brush` изменяет значения пикселей маской радиуса;
+- инструмент `Eraser` записывает индекс прозрачного цвета (`0`);
+- выбор цвета выполняется через текущий `SelectedColor` и палитру документа.
+
+Реализация: `Minint.Core/Services/Impl/DrawingService.cs`, `Minint/ViewModels/EditorViewModel.cs`.
+
+### 3.3 Непрерывная отрисовка "кистью"
+
+- при перемещении мыши по зажатой кнопке вызывается последовательная обработка точек;
+- маска кисти вычисляется как круг по радиусу;
+- поддерживается визуальный preview маски инструмента.
+
+Реализация: `Minint/Controls/PixelCanvas.cs`, `Minint/Core/Services/Impl/DrawingService.cs`, `Minint/ViewModels/EditorViewModel.cs`.
+
+### 3.4 Закраска области ("заливка")
+
+- реализован алгоритм flood fill (4-связность);
+- заливка ограничена областью одинакового исходного индекса;
+- алгоритм работает в границах изображения.
+
+Реализация: `Minint.Core/Services/Impl/FloodFillService.cs`.
+
+### 3.5 Выделение, копирование/вырезание и вставка фрагмента
+
+- реализована рамка выделения (`SelectionRect`);
+- данные буфера обмена хранятся в palette-independent виде (`ClipboardFragment`, `RGBA`);
+- вставка поддерживает предпросмотр и подтверждение позиции;
+- прозрачные пиксели фрагмента при вставке пропускаются.
+
+Реализация: `Minint/ViewModels/EditorViewModel.cs`, `Minint/Controls/PixelCanvas.cs`, `Minint.Core/Services/Impl/FragmentService.cs`.
+
+## 4. Структура контейнера и пикселя
+
+### 4.1 Структура контейнера `.minint`
+
+Контейнер состоит из:
+
+1. Заголовка файла:
+   - сигнатура `MININT`;
+   - версия формата;
+   - ширина и высота;
+   - количество документов;
+   - резерв.
+2. Набора документов:
+   - имя документа;
+   - задержка кадра;
+   - палитра `RGBA`;
+   - набор слоёв.
+3. Набора слоёв:
+   - имя слоя;
+   - признак видимости;
+   - непрозрачность;
+   - массив индексов пикселей.
+
+### 4.2 Структура пикселя
+
+Логически пиксель хранится как индекс в палитре документа (`int` в ОЗУ, переменная ширина 1..4 байта в файле), а итоговый цвет формируется по таблице `RgbaColor`.
+
+## 5. Основные алгоритмы
+
+1. Запись контейнера в бинарный поток (`WriteHeader`, `WriteDocument`, `WriteLayer`).
+2. Чтение и валидация контейнера (`ReadHeader`, `ReadDocument`, `ReadLayer`).
+3. Круглая кисть по маске радиуса.
+4. Очистка пикселей ластиком.
+5. Flood fill по очереди.
+6. Копирование/вставка фрагмента с отсечением по границам.
+7. Композиция слоёв при обновлении холста.
+
+## 6. UML-диаграммы (PlantUML)
+
+### 6.1 Основной рабочий цикл редактора
+
+`Report/lab2/uml/lr2-editor-workflow.puml`
+
+![Основной рабочий цикл](uml/lr2-editor-workflow.png)
+
+### 6.2 Формат контейнера и сериализация
+
+`Report/lab2/uml/lr2-container-serialization.puml`
+
+![Контейнер и сериализация](uml/lr2-container-serialization.png)
+
+### 6.3 Инструменты рисования и заливки
+
+`Report/lab2/uml/lr2-tools-and-fill.puml`
+
+![Инструменты и заливка](uml/lr2-tools-and-fill.png)
+
+### 6.4 Выделение и буфер обмена фрагментов
+
+`Report/lab2/uml/lr2-selection-copy-paste.puml`
+
+![Выделение и copy/paste](uml/lr2-selection-copy-paste.png)
+
+## 7. Проверка работоспособности
+
+Для проверки корректности реализации используются модульные тесты проекта `Minint.Tests`:
+
+- `DrawingTests`;
+- `FloodFillTests`;
+- `FragmentServiceTests`;
+- `SerializerTests`;
+- `CompositorTests`;
+- `ExportTests`.
+
+## 8. Вывод
+
+В рамках ЛР2 (вариант ИВ1) реализовано рабочее приложение-растровый редактор с собственным контейнером данных и базовым набором инструментов редактирования изображения. Практические требования ИВ1 закрыты на уровне пользовательского сценария и программной реализации.
+
+Отдельно зафиксировано, что выбранная структура контейнера является палитровой и не повторяет буквально формулировки `КВ1–КВ4`; при этом это не противоречит задаче разработки редактора и демонстрирует полноценную обработку графических данных.