ЛР8 - Статические объекты

Лабораторная работа №8

Статические объекты

Цель работы – овладение практическими приемами и навыками разработки программ по работе в графическом режиме. Закрепление основных функций и процедур, применяемых в эьлм режиме. Уяснить различия между текстовым и графическим режимами.

1. Теоретическая часть

1.1.Вывод точек и линий

Для высвечивания  точки используется процедура PutPixel(x,y:integer; Pixel:word);

x,y - координаты высвечиваемой точки;

Pixel - цвет высвечиваемой точки.

Рекомендуемые материалы

В Турбо-Паскале существует три процедуры построения отрезка прямой.

Процедура LineTo(x,y:integer); рисует отрезок прямой из текущей точки в заданную.

x,y - координаты заданной точки.

Процедура LineRel(Dx,Dy:integer); рисует отрезок прямой из текущей точки в точку,  отстоящую на расстояние (Dx,Dy) от текущей.

Dx,Dy - задаваемые расстояния (вдоль оси X и оси Y соответственно) от текущей точки до заданной.

Процедура Line(x1,y1,x2,y2:integer); рисует отрезок прямой, соединяющий точку (x1,y1) с точкой (x2,y2).

x1,y1 - координаты первой точки;

x2,y2 - координаты второй точки.

Образец линии устанавливается процедурой

SetLineStyle(LineStyle:word;Pattern:word;Thickness:word);

Параметр LineStyle задает тип линии. Он может принимать одно из следующих значений, задаваемых константами:

SolidLn=0 - сплошная;

DottedLn=1 - точечная;

CenterLn=2 - штрих пунктирная;

DashedLn=3 - пунктирная;

UserBitLn=4 - тип линии определяется пользователем.

Параметр Pattern определяет тип линии, задаваемый пользователем. Этот параметр игнорируется, если LineStyle не равен UserBitLn. При задании типа линии пользователем используется 16 -битовый  шаблон, определяемый параметром Pattern:

биты  с нулевыми значениями не вызывают изменения отображения в данной точке, а биты со значениями 1 отображают точку.

Параметр Tickness  определяет толщину линии, он может принимать два значения NormWidth=1 и TickWidth=3. В первом случае рисование производится линиями обычной толщины, во втором случае - утолщенными (в 3 раза).

При инициализации графического режима по умолчанию устанавливается сплошной тип линии обычной толщины.

Процедура DrawPoly(NumPoints:word;  var PolyPoints); выводит ломаную линию в соответствии с текущим цветом и текущим образцом линии.

NumPoints - число вершин ломаной;

PolyPoints - массив координат ломаной, элементами массива являются записи типа PointType.

type PointType=record

x,y:integer;                                         {координаты вершин ломаной}

end;

Число элементов массива должно быть не меньше NumPoints. Ломаную можно построить также, последовательно рисуя отрезки - звенья ломаной.

1.2.Вывод многоугольников

Процедура Rectangle(x1,y1,x2,y2:integer); рисует прямоугольник, концы диагонали которого имеют координаты (x1,y1) и  (x2,y2) соответственно. Рисование производится текущим цветом и в соответствии с текущим образцом линий.

Процедура Bar(x1,y1,x2,y2:integer); штрихует прямоугольник (не очерчивая его границы) в соответствии с текущим образцом и цветом штриховки.

x1,y1 - координаты одного конца диагонали  прямоугольника;

x2,y2 - координаты другого конца диагонали прямоугольника.

Нарисовать закрашенный прямоугольник можно и по-другому: сначала нарисовать прямоугольник процедурой Rectangle, а затем закрасить его с помощью процедуры FloodFill.

Процедура FloodFill(x,y:integer;Border:word); закрашивает ограниченную область, внутри которой находится точка с координатами (x,y).  Закраска производится в соответствии с текущим цветом и образцом.

Если заданная точка находится внутри области, то область закрашивается; если точка находится вне области, то закрашивается внешняя часть области. Параметр Border задает цвет границы области. Точки внутри области закраски, цвет которых отличается от цвета, заданного в параметре Border, закрашиваются.

Произвольный многоугольник выводится процедурой

FillPoly (NumPoints:word;var PolyPoints);

NumPoints - число вершин многоугольника;

PolyPoints - массив координат вершин многоугольника, элементами массива являются записи типа PointType; число элементов массива должно быть не менее NumPoints.

Закраска осуществляется текущим цветом и в соответствии с текущим образцом.

Цвет и  образец  закраски устанавливается процедурой

SetFillStyle(Pattern:word; Color:word);

Pattern - параметр, устанавливающий образец закраски;

Color - параметр, устанавливающий цвет  закраски.

Виды закраски определяется константами.

Например:          SolidFill=1 - сплошная заливка;

HatchFill=7 - редкой штриховкой;

Возможные цвета и соответствующие им константы выбираются из справочной таблицы. По умолчанию выбирается закраска, заполняющая всю область сплошным цветом, а в качестве цвета - максимальный цвет, содержащийся в заданной палитре. Если параметр Pattern имеет значение UserFill, то образец закраски должен быть предварительно установлен процедурой  SetFillPattern.

Процедура SetFillPattern(Pattern:FillPatternType; Color:word);

устанавливает образец и цвет закраски.

Параметр Pattern задает битовый шаблон образца  закраски. Тип FillPatternType определен следующим образом:

type FillPatternType=array[1..8] of byte;

Образец закраски формируется в соответствии с байтовыми значениями, содержащимися в массиве Pattern. Массив шаблона состоит из 8-ми элементов - 8-ми байтов, причем каждый байт соответствует 8-ми точкам строки экрана. Таким образом, создается образец закраски для прямоугольника размером 8*8 точек, который при закраске повторяется. Если бит в байте шаблона равен 1, то соответствующая точка растра будет высвечена на экране. Образцы, определяемые пользователем, позволяют создавать закраски, отличающиеся от предварительно определенных.

Пример формирования шаблона для образца закраски:

Двоичное значение          Шестнадцатеричное значение

           11001100           =       $CC    (1-ый байт)

           00110011           =       $33      (2-ой байт)

           11001100           =       $CC    (3-ий байт)

           00110011           =       $33      (4-ый байт)

           00110011           =       $33      (5-ый байт)

           11001100           =       $CC    (6-ой байт)

           00110011           =       $33      (7-ой байт)

           11001100           =       $CC    (8-ой байт)

Параметр Color  определяет цвет закраски.

1.3.Вывод дуг, окружностей, эллипсов

Процедура Circle(x,y:integer;Radius:word); рисует окружность с центром в точке с  координатами  (x,y) и радиусом, равным значению Radius.

Процедура Arc(x,y:integer;StAngle,EndAngle,Radius:word); рисует дугу окружности с центром в точке с координатами (x,y), начальным углом, равным StAngle, конечным углом, равным EndAngle и радиусом, равным Radius.

Процедура FillEllipse(x,y:integer;XRadius,YRadius:word); рисует закрашенный эллипс с центром в точке с координатами (x,y), полуосями, равными XRadius (горизонтальная) и YRadius (вертикальная). Закраска осуществляется в соответствии с текущим  образцом и цветом.

Процедура Ellipse(x,y:integer;StAngle,EndAngle:word;XRadius,YRadius:word); рисует дугу эллипса с центром в точке с координатами (x,y), начальным углом, равным StAngle, конечным углом EndAngle и полуосями, равными XRadius (горизонтальная) и YRadius (вертикальная).

Процедура PieSlice(x,y:integer;StAngle,EndAngle,Radius:word); рисует закрашенный сектор круга с центром в точке с координатами (x,y), начальным углом, равным StAngle, конечным углом, равным EndAngle и радиусом, равным Radius. Закраска осуществляется в соответствии с текущим образцом и цветом.

Процедура Sector(x,y:integer; StAngle,EndAngle,XRadius, YRadius:word); рисует закрашенный сектор эллипса с центром в точке с координатами (x,y), начальным углом, равным StAngle, конечным углом, равным EndAngle, и полуосями, равными XRadius (горизонтальная) и YRadius (вертикальная). Закраска осуществляется в соответствии с текущим образцом и цветом.

В рассмотренных процедурах отсчет углов производится в направлении против часовой стрелки от положительного направления оси абсцисс (горизонтали). Угловые величины должны задаваться в градусах и иметь целое неотрицательное значение (в соответствии с типом (word)), таким образом, углы задаются с точностью до 0,5°. При рисовании дуг, секторов, если начальный угол равен 0°, а  конечный угол - 360°, то рисуется полная дуга (окружность, эллипс) или полный круг (эллипс).

При задании углов надо следить, чтобы конечный угол был больше начального, так как процедуры Arc, Ellipse рисуют нужную дугу (если начальный угол больше конечного), а процедуры PieSlice, Sector - дополняющую дугу.

Используя перечисленные процедуры,  надо быть внимательным: они позволяют рисовать  прямоугольники, эллипсы лишь частного положения: со сторонами (осями), параллельными координатным осям. Фигуры произвольного положения они нарисовать не позволяют.

1.4.Вывод текста

Процедура OutText(TextString:string); выводит строку текста TextString, начиная с текущей позиции курсора. Если строка текста слишком длинная (не умещается в поле вывода), то она отсекается по границе поля вывода. Если используется загружаемый по умолчанию шрифт, то при слишком длинной строке текст вообще не выводится на экран.

Процедура OutTextXY(x,y:integer; TextString:string); выводит строку текста TextString, начиная с точки, имеющей координаты (x,y). В случае слишком длинной строки отсечение текста производится, как и в предыдущем случае.

Текст выводится текущим типом. Тип выводимого текста (шрифт, его размер, направление выдачи) устанавливается с помощью следующих процедур.

Процедура SetTextStyle(Font:word;Direction:word;CharSize:word); устанавливает текущий тип шрифта, направление выдачи и размер символов. Font - параметр, задающий тип (номер) шрифта; допустимы следующие значения этого параметра, задаваемые одной из установленных констант:

DefaultFont=0 - загружаемый по умолчанию шрифт, каждый символ отображается на экране в прямоугольнике 8*8 точек;

TriplexFont=1 - тройной шрифт;

SmallFont=2 - маленький шрифт;

SansSerifFont=3 - прямой шрифт;

GothicFont=4 - готический шрифт.

Direction - параметр,  задающий направление выдачи шрифта. Допустимы следующие значения этого параметра, задаваемые одной из констант:

HorizDir=0 - горизонтальное направление (слева направо);

VertDir=1 - вертикальное направление (снизу вверх).

Параметр CharSize устанавливает размер выводимых  символов,  значения этого параметра могут лежать в диапазоне 0-30.

При значении CharSize=1 символ выводится в прямоугольнике размером 8*8 точек, при CharSize=2 - в прямоугольнике размером 16*16 точек и т.д. вплоть до 10-кратного увеличения нормального размера.

Шрифты с номерами 1-4 по умолчанию имеют размер CharSize =4, т.е. каждый символ отображается в прямоугольнике 32*32 точки.

Процедура SetUserCharSize(MultX,DivX,MultY,DivY:word);позволяет пользователю устанавливать нестандартную высоту и ширину символов для всех шрифтов, кроме загруженного по умолчанию.

MultX/DivX - отношение,  на которое умножается стандартная ширина текущего шрифта;

MultY/DivY - отношение, на которое умножается стандартная высота текущего шрифта.

Вызов процедуры SetUserCharSize должен предшествовать вызову процедуры SetTextStyle.

На практике полезными оказываются следующие две функции:

TextHeight(TextString:string):word;

TextWidth(TextString:string):word;

Первая функция определяет высоту заданного текста в точках растра, вторая - ширину заданного текста. Результат выдается с учетом текущего размера шрифта и множительного коэффициента. Эти функции полезно использовать при выборе интервала между строками, размера заголовка, ширины и высоты поля вывода.

Графические процедуры языка Турбо-Паскаль не в полной мере соответствуют примитивам стандарта GKS.

Примитив ЛОМАНАЯ реализуется рассмотренной процедурой вывода ломаной линии или многократным  использованием  вывода отрезка прямой в качестве звена ломаной.

Примитив МАРКЕР в Турбо-Паскале отсутствует, он может быть реализован с помощью процедур рисования линий, точек, прямоугольников, т.е. создается самим пользователем.

Примитив ТЕКСТ реализуется в Турбо-Паскале с помощью ряда уже рассмотренных процедур.

Примитив ПОЛИГОНАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ реализуется рассмотренной процедурой вывода многоугольника.

Примитив МАТРИЦА  ЯЧЕЕК может быть реализован с помощью многократного применения процедуры рисования закрашенного прямоугольника Bar.

ОБОБЩЕННЫЙ ПРИМИТИВ ВЫВОДА представлен в Турбо-Паскале процедурами вывода окружности,  эллипса, дуг окружности и эллипса, кругового и эллиптического секторов.

1. Демонстрационные примеры

Пример 8.1. Нарисовать разными цветами десять концентрических окружностей с общим центром посередине экрана, то есть в точке с графическими координатами (320,240), и описать вокруг них красный прямоугольник.

Program Circle10;

Uses Ctr,Graph;

Var driver, mode, r: integer;

Begin

        Clrscr;

        Driver := detect;

        Initgraph (driver, mode, ‘’);

        r := 10;                                                                 {радиус первой окружности в 10 пикселей}

        While r <=100 do

                       Begin

                       SetColor (r div 10);

                       Circle(320,240,r);

                       R := r +10;

                       End;

        SetColor (red);

        RectAngle (220,140,420,340);

Readln;

End.

Пример 8.2. Нарисовать эмблему. В верхней части графического экрана на черном фоне нарисовать голубой квадрат, а в нем – черный вписанный круг, закрашенный желтым цветом. В центре эмблемы черными буквами написать слово «Львов».

Program Emblema;

Uses Crt, Graph;

Var driver, mode, i, x1,y1: integer;

Begin

        ClrScr;

        Driver := detect;

        Initgraph (driver, mode, ‘’);

        SetbkColor(0);

        SetColor(3);

        RectAngle(100,0,300,200);

        SetFillStyle(1,3);

        FloodFill(200,100,3);

        SetColor (14);

        Circle(200,100,100);

        SetFillStyle(1,14);

        FloodFill(200,100,14);

        SetColor(0);

        Circle(200,100,100);

        SetTextStyle(0,0,3);

        OutTextxyXY(135,100,’Львов’);

        Readln;

end.

3. Задачи, для самостоятельного решения

Задача 1. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: дерево (ствол, ветки), солнце, звезду;

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 2. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: автомобиль (колеса, корпус), Российский флаг;

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 3. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: дом (корпус, крыша, окно, дымоход).

         Сделать надпись на корпусе дома. Объект разместить в графическом окне втрое меньше рабочего экрана монитора..

Задача 4. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: абстрактные фигуры, в стиле модерн.

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 5. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: дерево (ствол, ветки) и  автомобиль (колеса, корпус);

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 6. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: дом (корпус, крыша, окно) и луну;

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 7. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: дерево (ствол, ветки), машина (колеса, корпус), дом (корпус, крыша, окно).

Задача 8. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: треугольник вписанный в окружность радиуса R, вершиной расположенный вниз. Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 9. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: прямоугольник вписанный в квадрат со стороной А.

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 10. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: круг описывающий квадрат, со стороной А. Круг опирается на меньший круг. Объект разместить в графическом окне втрое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 11. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: эллипс вписанный в прямоугольник.

         Сделать надпись в эллипсе «Объект». Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 12. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: круг вписанный в равнобедренный треугольник.

                Сделать надпись в круге «Солнце». Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 13. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: три круга с центрами, размещенными в вершинах треугольника.

         Сделать надпись в круге «Окружности». Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 14. Нарисовать разными цветами десять концентрических окружностей с общим центром в точке экрана с координатами (160,120), и примкнуть к внешней окружности красный прямоугольник, с нижней стороны.

Задача 15. Нарисовать эмблему. В верхней части графического экрана на синем фоне нарисовать черный квадрат, а в нем – черный вписанный круг, закрашенный красным цветом. В центре эмблемы черными буквами написать слово « С Новым годом! ».

Задача 16. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: эллипс вписанный в прямоугольник.

                Сделать надпись в эллипсе «Объект ». Объект разместить в графическом окне в двойной рамочке по контуру экрана монитора.

Задача 17. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: абстрактные фигуры, в стиле модерн (круги, треугольники, ромбы, квадраты накладываемые друг на друга).

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 18. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: дом (корпус, крыша, окно, дымоход, дорожка к дому).

         Сделать табличку с надписью на доме. Объект разместить в графическом окне втрое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 19. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: автомобиль (колеса, корпус), Российский флаг.

Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 20. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: три окружности с центрами, в вершинах равностороннего треугольника.

                В центре экрана сделать надписи «Окружности». Объект разместить в графическом окне рабочего экрана монитора.

"10 Безопасность данных и привелегии" - тут тоже много полезного для Вас.

Задача 21. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: круг вписанный в равнобедренный треугольник.

                Сделать надпись в круге « Луна ». Объект разместить в графическом окне вдвое меньше рабочего экрана монитора.

Задача 22. Нарисовать эмблему. В верхней части графического экрана на белом фоне нарисовать синий квадрат, а в нем – белый вписанный круг, закрашенный черным цветом. В центре эмблемы черными буквами написать слово « МГТУ ».

Задача 23. Нарисовать на экране составной статический объект, состоящий из деталей различной раскраски: равносторонний треугольник вписанный в квадрат со стороной А. Объект разместить в графическом окне в центре рабочего экрана монитора.

Задача 24. Нарисовать разными цветами пять концентрических окружностей с общим центром в точке с графическими координатами (400, 240), и вписать в четвертую окружность белый треугольник.