Графика Турбо Паскаля
СОДЕРЖАНИЕ: Использование графических возможностей Турбо Паскаля, подключение графического модуля Graph. Графические функции и процедуры. Общая структура графической программы. Построение фигур, определение цветов и стилей, работа с текстом, сообщения об ошибках.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. } Line (round (GetMaxX/2), 0,Round (GetMaxX/2), GetMaxY); {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 640480 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)
Rectangle (x1,y1,x2,y2) - рисует контур прямоугольника с диагональю (x1,y1) - (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 .