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 (x_m, y_m) и физическая (x,y) системы координат. Для изображения на экране точки с физическими координатами (x,y) необходимо определить ее машинные координаты (x_m, y_m). Расчетные формулы имеют следующий вид (попробуйте самостоятельно получить эти формулы):

x_m=x₀+x*M_x,

y_m=y₀-y*M_y,

где M_x, M_y-масштабы соответственно по осям x и y, которые показывают число пикселей в одной физической единице,

x, y - физические координаты точки,

x_m, y_m - 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 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)

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.