Графика Турбо Паскаля
Для использования графических
возможностей Турбо Паскаля необходимо в блоке описания uses подключить
графический модуль Graph. Модуль содержит набор графических функций и
процедур, основные из которых рассмотрены ниже.
Графические процедуры
Arc (x,y: integer; St,En,R: word);
{рисование дуги, где x,y - коорд. центра дуги, R - радиус, St,
En - нач. и конечный углы. }
ClearDevice; {очистка
экрана}
Circle (x,y: integer; R: word);
{окружность радиуса R
cцентром в точке (x,y) }
CloseGraph; {закрытие
графики}
InitGraph (gd,gm: integer; Path:
string); {инициализация графики, где
gd - графический драйвер,
gm - графический режим,
Path - путь размещения
файла
с расширением. bgi. }
Line (x1,y1,x2,y2: integer); {рисование
линии, проходящей через две точки:
с координатами (x1,y1) и (x2,y2)
}
LineRel (dx,dy: integer);
{рисование линии: dx, dy - приращения
координат к координатам текущей
позиции курсора}
LineTo (x,y: integer); {рисование
линии, проходящую через текущую
позицию курсора и точку с
координатами (x,y) }
Moveto (x,y: integer); {задание
координат текущей точки}
OutText (T: string); {вывод
текста в текущую точку}
OutTextXY (x,y: integer; T: string);
{вывод текста в точку с координатами х, у}
Rectangle (x1,y1,x2,y2: integer);
{рисование прямоугольника: (x1,y1) и (x2,y2) - координаты
противоположных вершин}
PutPixel (x,y: integer; c: word);
{выводит точку с координатами (х, у) цветом с}
Графические функции
GetMaxX - определяет
максимальный размер экрана по оси x.
GetMaxY - определяет
максимальный размер экрана по оси y.
GetX - координата текущей
позиции курсора по оси x.
GetY - координата текущей
позиции курсора по оси y.
Машинные координаты.
Начало машинной системы
координат, направление осей, а также максимальные значения координат монитора
показаны на рисунке
На рисунке приведена также
машинная (xm, ym) и физическая (x,y) системы координат. Для
изображения на экране точки с физическими координатами (x,y) необходимо
определить ее машинные координаты (xm, ym). Расчетные
формулы имеют следующий вид (попробуйте самостоятельно получить эти формулы):
xm=x0+x*Mx,
ym=y0-y*My,
где Mx, My-масштабы
соответственно по осям x и y, которые показывают число пикселей в одной
физической единице,
x, y - физические координаты
точки,
xm, ym - машинные
координаты точки,
x0, y0 - машинные
координаты начала физической системы координат.
Пример. Нарисовать через
весь экран горизонтальную и вертикальную линии, пересекающиеся в центре
монитора.
Этапы разработки программы
сведены в таблицу.
Таблица
|
N
|
Этапы программирования
|
Выполнение
|
|
1.
|
Постановка задачи
|
Нарисовать через весь экран горизонтальную и вертикальную линии,
пересекающиеся в центре монитора.
|
|
2.
|
Математическое описание
|
Изобразим вид экрана с указанием координат
требуемых линий
|
3.
|
Разработка структограммы
|
|
|
4.
|
Написание программы
|
Program P5;
Uses graph; {подключение граф. модуля}
Var gd,gm: integer;
Begin
gd: =detect; {определение граф. драйвера}
InitGraph (gd,gm,’ ‘); {инициализация
графики}
Line (0, round (GetMaxY/2), GetMaxX,
Round (GetMaxY/2)); {гориз. лин. }
{вертик. лин. }
Readln; {пустой ввод}
CloseGraph; {закрытие графики}
End.
|
|
5.
|
Отладка и получение результатов
|
Выполнить самостоятельно
|
Пример. Написать
программу построения графика функции y=x2 для x∈ [-1; 1].
Этапы разработки программы
сведены в таблицу.
Таблица
|
N
|
Этапы программирования
|
Выполнение
|
|
1.
|
Постановка задачи
|
Построить график функции y=x2 для x∈ [-1; 1].
|
|
2.
|
Математическое описание
|
Изобразим вид экрана, который мы хотели бы получить после
выполнения программы.
|
|
3.
|
Разработка структограммы
|
|
|
4.
|
Написание программы
|
Program P6;
Uses graph;
Var gd,gm: integer;
x,y: real;
x0,y0,xm,ym,Mx,My: integer;
begin
gd: =detect;
InitGraph (gd,gm,’ ‘);
Mx: =300; x0: =320; My: =440; y0: =460;
{выбраны для монитора 640×480 пикс. }
For xm: =20 to 620 do
Begin
x: = (xm-x0) /Mx;
y: =sqr (x);
ym: =round (y0-y*My);
PutPixel (xm,ym,1);
End;
Readln;
CloseGraph;
End.
|
|
5.
|
Отладка и получение результатов
|
Выполнить самостоятельно
|
Модуль Graph
ТР обладает достаточно
разнообразными средствами для работы со стандартным VGA экраном (возможно также
использование и и других типов видеоадаптеров).
VGA адаптер имеет разрешение
640х480 пиксел (точка (0,0) в левом верхнем углу экрана), 16 цветов.
Перед началом работы с графикой
необходимо ее инициализировать, а по окончании - "закрыть". Все
графические процедуры и функции находятся в модуле Graph, поэтому также
необходимо его подключение.
Общая
структура графической программы:
Uses crt, graph;
var Gd, Gm: Integer;
begin
Gd: = Detect;
InitGraph (Gd,
Gm, 'c: \bp\bgi');
...
{Здесь построение изображения}
...
ReadKey;
CloseGraph;
end.
Путь c: \bp\bgi указывает
расположение файла egavga. bgi (драйвер графического адаптера). На разный
компьютерах этот путь может быть разным. Если файл egavga. bgi поместить в
каталог с программой, то путь можно не указывать.
Основные
графические процедуры и функции:
Построение фигур
PutPixel (x,y,c) - отображает на
экране точку с координатами (x,y) и цветом c
Line (x1,y1,x2,y2) - рисует
линию с началом в точке (x1,y1) и концом - (x2,y2)
Bar (x1,y1,x2,y2) - рисует
закрашенный прямоугольник с диагональю (x1,y1) - (x2,y2)
Circle (x,y,r) - рисует
окружность с центром (x,y) и радиусом r
Ellipse (x,y,ba,ea,xr,yr) - рисует
дугу эллипса с центром в (x,y), горизонтальным и вертикальным радиусом xr и yr,
и начальным и конечным углом ba и ea
FillEllipse (x,y,xr,yr) - рисует
закрашенный эллипс с центром в (x,y), горизонтальным и вертикальным радиусом xr
и yr
Определение
цветов и стилей
GetPixel (x,y) - возвращает цвет
пиксела с координатами (x,y)
SetColor (c) - устанавливает
цвет изображения (для линий)
SetFillStyle (p,c) - устанавливает
текущий стиль p и цвет c (для "закрашенных" фигур)
FloodFill (x,y,b) - закрашивает
замкнутую область с внутренней точкой (x,y) и цветом контура b
Работа с
текстом
OutTextXY (x,y,st) - выводит на
экран строку st с позиции (x,y)
SetTextStyle (f,d,s) - устанавливает
шрифт f, его направление d и размер
Сообщения об ошибках
function GraphErrorMsg (ErrorCode:
integer): String; Возвращает строку сообщения об ошибке для заданного кода ErrorCode.
function GraphResult: integer;
Возвращает код ошибки для последней графической операции.
Определение адаптера, инициализация и переход между текстом и
графикой
procedure DetectGraph (var GraphDriver,
GraphMode: integer); Проверяет аппаратуру и определяет какой графический
драйвер и в каком режиме используется (тип адаптера - в GraphDriver,
режим - GraphMode).
function GetDriverName: string;
oзвращает строку с именем текущего драйвера.
procedure InitGraph (var
GraphDriver: integer; var GraphMode: integer; PathToDriver: String); Инициализирует
графическую систему и устанавливает устройство в графический режим. PathToDriver
- полный путь к драйверу. bgi, обычно 'c: \tp\bgi'. Если путь опущен (''),
то драйвер должен находится в текущем каталоге.
function RegisterBGIfont (Font:
pointer): integer; Регистрирует шрифт BGI для графической системы. Зарегистрированный
фонт может использоваться в вызове SetTextStyle. Он может быть загружен
с диска в кучу или преобразован в. obj файл (с помощью binobj. exe) и связан в
файл. exe. В случае ошибки функция возвращает отрицательное значение.
function
RegisterBGIdriver (Driver: pointer): integer; Регистрирует драйвер BGI для графической системы. Зарегистрированный
драйвер будет использоваться процедурой InitGraph. Он может быть
загружен с диска в кучу или преобразован в. obj файл (с помощью binobj. exe) и
связан в файл. exe. В случае ошибки функция возвращает отрицательное значение.
function InstallUserDriver (DriverFileName:
string; AutoDetectPtr: pointer): integer; Устанавливает пользовательский
драйвер устройства в BGI таблицу драйверов устройств.
function InstallUserFont (FontFileName:
string): integer; Устанавливает новый шрифт, который не встроен в BGI
систему.
procedure SetGraphBufSize (BufSize:
word); Позволяет изменить размер буфера для функций заполнения (закрасок). Буфер
с размером BufSize байт размещается в куче при обращении к InitGraph. По
умолчанию размер 4К, что достаточно для построения многоугольника с 650 линиями.
function GetMaxMode: integer;
Возвращает номер максимального режима текущего загруженного драйвера.
procedure GetModeRange (GraphDriver:
integer; var LoMode, HiMode: integer); Возвращает минимальный и
максимальный графические режимы для данного драйвера.
function GetModeName (GraphMode:
integer): string; Возвращает строку с именем указанного графического режима.
procedure SetGraphMode (Mode:
integer); Переводит систему в указанный графический режим и очищает экран.
function GetGraphMode: integer;
Возвращает текущий графический режим.
procedure GraphDefaults; Устанавливает
текущий указатель (CP) в исходную позицию (т.е. точку 0,0) и сбрасывает все
устанавливаемые пользователем режимы в исходное состояние, в т. ч. окна,
палитру, основной цвет и цвет фона, стиль линий, шрифт, выравнивание текста,
размер символов и стиль выводимого текста. Система должна находиться в
графическом режиме.
procedure RestoreCrtMode; Восстанавливает
текстовый видеорежим, который был до инициализации графики. Не освобождает
буфер и не обнуляет установленные переменные.
procedure CloseGraph; Закрывает
графическую систему. Восстанавливает текстовый видеорежим, который был до
инициализации графики. Освобождает буфер и сбрасывает все графические
переменные.
Координаты графического курсора
function GetX: integer; Возвращает
координату X текущей позиции (CP).
function GetY: integer; Возвращает
координату Y текущей позиции (СР).
function GetMaxX: integer; Возврашает
максимальный Х (разрешение по горизонтали) для текущего графического драйвера и
режима.
function GetMaxY: integer; Возвращает
максимальный Y (разрешение по вертикали) для текущего графического драйвера и
режима.
Отличия графики Турбо-Паскаля и
Турбо-Си
Турбо-Паскаль не
различает отличий в регистрах (маленькие или большие буквы) при написании
констант, типов, процедур и функций модуля Graph. В Турбо-Си все
константы, типы, переменные должны быть в верхнем регистре (заглавными буквами),
а названия процедур и функций - в нижнем (прописными буквами). Содержание
библиотек графики при этом абсолютно одинаково.
НЕДОСТАТКИ BGI-ГРАФИКИ
Несмотря на обширные возможности
для деловой графики, графические средства с точки зрения профессионального
разработчика оставляют желать лучшего. Нельзя работать с произвольными
спрайтами, нет скроллинга экрана, сохранения / вывода всего изображения,
масштабирования картинки, функции заполнения и работы с битовыми образами
работают медленно, невозможно использование файлов других графических форматов,
отсутствуют трехмерные изображения и т.д. Все это делает затруднительным
написание графических редакторов, игрушек, систем инженерной и математической
графики. Для реализации вышеуказанных возможностей необходимо напрямую
управлять графическим адаптером, используя прямой доступ в видеопамять и
служебные функции BIOS.