Тема 20. Алгоритмизация обработки графической информации

Модуль Graph

Модуль Graph Турбо Паскаля содержит около пятидесяти различных процедур и функции, предназначенных для работы с графическим экраном. В этом же модуле некоторые встроенные константы, которые могут быть использованы в графических программах. Для того чтобы воспользоваться всеми возможностями модуля Graph, в начале программы(после заголовка)необходимо поместить оператор использования

Uses Graph;

Основную часть модуля составляют процедуры ввода базовых графических элементов, таких как точки, отрезки прямых линий, дуги

и целые окружности и др.

Функция GraphErrorMsg. Возвращает значение типа String, в котором по указанному коду ошибки дается соответствующее текстовое сообщение. Заголовок:

Fanctional GraphErrorMsg(Code: Integer): String;

Здесь Code – код ошибки, возвращаемый функцией GraphResult.

Функция CloseGraph. Завершает работу адаптера в графическом режиме и восстанавливает текстовый режим работы экрана.

 

Координаты, окна, страницы

Любое изображение формируется из достаточно простых геометрических фигур. Это точки, отрезки прямых, окружности и т.д. Из геометрии известно, что положение геометрического объекта и его форма задаются координатами его точек.

Следовательно, для того чтобы запрограммировать графический вывод, надо научиться задавать координаты графических объектов.

Многие графические процедуры и функции используют указатель текущей позиции на экране, который в отличие от текстового курсора невидим. Положение этого указателя, как и вообще любая координата на графическом экране, задается относительно левого верхнего угла, который, в свою очередь, имеет координаты 0,0. Таким образом, горизонтальная координата экрана увеличивается слева направо, а вертикальная - сверху вниз.

Функции GetMaxX и GetMaxY.

Возвращают значения типа Word, содержащие максимальные координаты экрана в текущем режиме работы соответственно по горизонтали и вертикали.

Процедура SetViewPort. Устанавливает прямоугольное окно на графическом экране. Заголовок:

Procedure SetVievPort(X1, Y1, X2, Y2: Integer; ClipOn: Boolean);

Здесь X1..Y2 – координаты левого верхнего(Х1,Y1) и правого нижнего(X2,Y2) углов окна; ClipOn – выражение типа Boolean, определяющее «отсечку» не умещающихся в окне элементов изображения.

Процедура ClearDevice. Очищает графический экран. После обращения к процедуре указатель устанавливается в левый верхний угол, а сам экран заполняется цветом фона, заданным процедурой SetBkColor.

 

Линии и точки

Процедура PutPixel. Выводит заданным цветом точку по указанным координатам. Заголовок:

Procedure PutPixel(X, Y: Inteder; Color: word);

Здесь X, Y – координаты точки; Color – цвет точки.

Процедура Line. Вычерчивает линию с указанными координатами начала и конца. Заголовок:

Procedure Line(X1, Y1, X2, Y2: Integer);

Здесь X1..Y1 – координаты начала(X1,Y1) и конца(X2,Y2) линии. Линия вычерчивается текущем стилем и текущим цветом.

Процедура SetLineStyle. Устанавливает новый стиль вычерчиваемых линий. Заголовок:

Procedure SetLineStyle(Type, Pattern, Thick: Word);

Здесь Type, Pattern, Thick – соответственно тип, образец и толщина линии. Тип линии может быть создан с помощью одной из следующих констант:

Const

SolidLn= 0; (Сплошная линия)

DottedLn= 1; (Точечная линия)

CenterLn= 2; (Штрих-пунктирная линия)

DashedLn= 3; (Пунктирная линия)

UserBitLn= 4; (Узор линии определяемый пользователем)

 

Многоугольники

Процедура Rectangle. Вычерчивает прямоугольник с указанными координатами углов. Заголовок:

Procedure Rectangle(X1, Y1, X2, Y2: Integer);

Здесь X1..Y2 – координаты левого верхнего угла(X1,Y1) и правого нижнего(X2,Y2) углов прямоугольника. Прямоугольник вычерчивается с использованием текущего цвета и текущего стиля линий.

 

Дуги, окружности, эллипсы

Процедура Circle. Вычерчивает окружность. Заголовок:

Procedure Circle(X, Y: Integer; R: Word);

Здесь X,Y – координаты центра; R – радиус в пикселях.

Окружность выводится текущим цветом. Толщина линии устанавливается текущим стилем, вид линии всегда SolidLn(Сплошная). Процедура вычерчивает правильную окружность с учетом изменения линейного размера радиуса в зависимости от его направления относительно сторон графического экрана, т.е. с учетом коэффициента GetAspectRatio. В связи с этим параметр R определяет количество пикселей в горизонтальном направлении.

Процедура Arc. Чертит дугу окружности. Заголовок:

Procedure Arc(X, Y: Integer; BegA, EndA, R: Word);

Здесь X, Y – координаты центра; BegA, EndA –соответственно начальный и конечный углы дуги; R – радиус.

Углы описываются против часовой стрелки и указываются в градусах. Нулевой угол соответствует горизонтальному направлению вектора слева направо. Если задать значения начального угла 0 и конечного – 359, то будет выведена полная окружность. При вычерчивании дуги окружности используется те же соглашения относительно линии радиуса, что и в процедуре Circle.

Процедура Ellipse. Вычерчивает эллипсную дугу. Заголовок:

Procedure Ellipse(X, Y: Integer; BegA, EndA, Rx, RY: Word);

Здесь X,Y – координаты центра; BegA, EndA – соответственно начальный и конечный углы дуги; RX, RY – горизонтальный и вертикальный радиусы эллипса в пикселях.

При вычерчивании дуги эллипса используется те же соглашения относительно линии, что и в процедуре Circle, ите же соглашения относительно углов, что и в процедуре Arc. Если радиусы согласовать с учетом масштабного коэффициента GetAspectRatio, будут вычерчена правильная окружность.

 

Краски, палитры, заполнения

Процедура SetCOlor. Устанавливает текущий цвет для вводимых линий и символов. Заголовок:

Procedure SetColor(Color: Word);

Здесь Color – текущий цвет.

Процедура SetBkColor. Устанавливает цвет фона. Заголовок:

Procedure SetBkColor (Color: Word);

Здесь Color - цвет фона.

В отличие от текстового режима, в котором цвет фона может быть только темного оттенка, в графическом режиме он может быть любым. Установка нового цвета фона, немедленно изменяет цвет графического экрана. Это означает, что нельзя создать изображение, два участка которого имели бы разный цвет фона. Для GGA-адаптера в режиме высокого разрешения установка цвета фона изменяет цвет активных пикселей. Замечу, что после замены цвета фона на любой, отличный от 0 (Black) цвет. Вы не сможете более использовать цвет 0 как черный, он будет заменяться на цвет фона, т.к. процедуры модуля Graph интерпретируют цвет с номером 0 как цвет фона. Это означает, в частности, что Вы уже не сможете вернуть фону черный цвет!

Если Ваш ПК оснащен цветным экраном, следующая программа продемонстрирует работу процедуры SetBkColor. Программа выводит десять вложенных друг в друга прямоугольников, после чего циклически меняет цвет фона. Для выхода из программы достаточно нажать на любую клавишу.

Процедура SetFillStyle. Устанавливает стиль (тип и цвет). Заголовок:

Procedure SetFillStile(Fill, Color: Word);

Здесь Fill – тип заполнения; Color – цвет заполнения.

С помощью заполнения можно покрывать какие-либо фрагменты изображения периодически повторяющимся узором.

Процедура FloodFill. Заполняет произвольную замкнутую фигуру, используя текущий стиль заполнения(узор и цвет). Заголовок:

Procedure FloodFill(X, Y: Integer; Border: Word);

Здесь X, Y – координаты любой точки внутри замкнутой фигуры; Border – цвет граничной линии. Если фигура не замкнута, заполнение «разольется по всему экрану.

 

Сохранение и выдача изображений

Функция ImageSize. Возвращает размер памяти в байтах, необходимый для размещения прямоугольного фрагмента изображения. Заголовок:

Function ImageSize(X1, Y2, X2, Y2: Integer): Word;

Здесь X1..Y2 – координаты левого верхнего(X1,Y1) и правого нижнего(X2,Y2) углов фрагмента изображения.

Процедура GetImage. Помещает в память копию прямоугольного фрагмента изображения. Заголовок:

Procedure GetImage(X1, Y1, X2, Y2: Integer; var Buf);

Здесь X1..Y2 – координаты углов фрагмента изображения; Buf – переменная или участок кучи, куда будут помещена копия видеопамяти с фрагментом изображения.

Размер Buf должен быть не меньше значения, возвращаемого функцией ImageSize с теме же координатами X1..Y2.

Процедура PutImage. Выводит в заданное место экрана копию фрагмента изображения, ранее помещенную в память процедурой GetImage. Заголовок:

Procedure PutImage(X, Y: Integer; var Buf; Mode: Word);

Здесь X, Y –координаты левого верхнего угла того места на экране, куда будет скопирован фрагмент изображения; Buf – переменная или участок кучи, откуда берется изображение; Mode – способ копирования.

Как видим, координаты правого нижнего угла не указываются, так как они полностью определяются размерами вновь выводимой на экран копии изображения. Координаты левого верхнего угла могут быть какими угодно, лишь бы только выводимая копия уместилась в пределах экрана(если копия не сможет разместиться на экране, она не выводится и экран остается без изменений).

Параметр Mode определяет способ взаимодействия вновь размещаемой копии уже имеющимся на экране изображением. Взаимодействие осуществляется путем применения кодируемых этим параметром логических операций к каждому биту копии и изображения.