Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

void sansserif_font(void);

void gothic_font(void);

При успешной регистрации шрифта возвращаемое значение неотрицательно. Далее для инициализации знакогенератора используется функция settextstyle с необходимыми установками для шрифта. Тогда в присутствии на диске chr-файла отпадает всякая необходимость.

Графическая система позволяет позиционировать на странице видеопамяти выводимый текст с точностью до пикселя, для этого функциям вывода текста нужно некоторую опорную точку. Расположением выводимой строки относительно опорной точки управляет функция

void far settextjustify(int horiz,int vert);

Ее аргументы могут принимать значения констант перечислимого типа text_just:

enum text_just

{

LEFT_TEXT=0, CENTER_TEXT, RIGHT_TEXT,

BOTTOM_TEXT, TOP_TEXT

};

В случае ошибки функция settextjustify устанавливает код ошибки, равный -11, и сохраняет предыдущий режим позиционирования.

Позиционирование горизонтальных строк происходит следующим образом. Если представить прямоугольник, в который вписана выводимая строка, то пара аргументов horiz и vert описывают положение опорной точки в прямоугольнике.

При инициализации графического режима опорная точка всех строк располагается в левом верхнем углу прямоугольника, в который вписывается горизонтальная строка.

В позиционировании вертикальных строк имеются некоторые особенности. Нужно помнить, что функция settextjustify управляет размещением относительно опорной точки именно прямоугольника, содержащего текст. Из этого следует, что по отношению к самому тексту (поскольку он повернут на 90 градусов) позиционирование справа и слева от опорной точки определяется аргументом vert, а сверху или снизу – аргументом horiz. Аргумент vert обрабатывается так же, как и для горизонтальной строки. Аргумент horiz ведет себя по-другому. При значениях LEFT_TEXT и RIGHT_TEXT он дает одинаковый результат – текстовый прямоугольник располагается слева от опорной точки.

В графической библиотеке существует функция, позволяющая получить информацию о текущем режиме вывода графических текстовых сообщений:

void far gettextsettings(struct textsettingstype far *texttypeinfo);

Информация заносится в область памяти, выделенную в программе и содержащую следующую структуру:

struct textsettingstype

{

int font,direction,charsize;

int horiz,vert;

};

Для правильного размещения текста на странице необходимо знать размеры занимаемого им пространства, которое зависит от типа шрифта и его масштабирования. Эту информацию выдают функции:

int far textheight(char far *text_string);

int far textwidth(char far *text_string);

Они возвращают высоту и ширину (в пикселях) прямоугольника, в который был бы вписан текст при выводе строки text_string знакогенератором текущего шрифта с учетом установленного в данный момент масштаба шрифта. Сам вывод текста при этом не производится.

При своей работе функции вывода текста создают в видеопамяти рисунок символов строки, используя таблицу выбранного шрифта. Код, который при этом заносится в атрибуты пикселей, есть текущее значение рисующего цвета (номер входа во внутреннюю палитру), устанавливаемое функцией setcolor. Никаких битовых операций с атрибутами пикселей видеопамяти не предусмотрено. Линии, которыми рисуются символы векторных шрифтов, всегда сплошные тонкие, они не могут модифицироваться функцией setlinestyle.

В отличие от текстового режима, фон выводимых символов (цвет прямоугольника, в который вписана строка) не изменяется. Если нужно вывести строку на каком-либо фоне, то фон нужно нарисовать отдельно, например с помощью функции bar. Другим важным отличием графического режима от текстового является отсутствие режима мигания символа. Можно имитировать процесс мигания, управляя внутренней палитрой с помощью функции setpalette.

Функций вывода текста две:

void far outtext(char far *text_string);

void far outtextxy(int x,int y,char far *text_string);

Обе в качестве аргумента получают указатель на выводимую строку символов. Отличие между этими функциями состоит в выборе опорной точки при позиционировании сообщения на странице. Функция outtext использует для этого текущую графическую позицию. Функция outtextxy получает координаты опорной точки через аргументы x и y. Координаты задаются в системе координат текущего графического окна. При установке режима отсечения изображения за пределами окна обе функции также обеспечивают отсечение фрагментов текста, выходящего за пределы графического окна.

2. ПРИЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОГО РЕЖИМА

   2. Подключение графической библиотеки

Для подключения графической библиотеки можно использовать один из двух приемов. Во-первых, включить в меню оболочки BC++3.1 опцию Options-Linker-Libraries-Graphics library. Во-вторых, создать проект и включить в него исходные cpp-файлы и библиотеку LIB\graphics.lib.

Графический режим может не работать в оболочке, если не хватает места в динамической памяти. Следует увеличить ее размер в пункте Options-Debugger-Heap size.

1. Инициализация графического режима

Простейшую инициализацию осуществляет следующий код

#include

void main()

{

int gd = DETECT, gm;

initgraph( &gd, &gm, “c:\\bc31\\bgi” );

// работаем в графическом режиме

putpixel(100, 200, WHITE);

// ……….

If(!getch())

getch();

closegraph();

}

2. Включение драйвера и шрифтов в исполняемый файл

Для включения графического драйвер egavga.bgi в исполняемый файл необходимо:

а) в командной строке выполнить

C:\BC31\BGI\bgiobj.exe egavga

и получить файл egavga.obj;

б) создать проект в оболочке с помощью команды меню Project-Open и включить в него файл egavga.obj и исходные cpp-файлы;

в) затем в тексте программы записать код

registerbgidriver(EGAVGA_driver);

initgraph(&gd, &gm, “”);

Для включения графических шрифтов (файлов с расширением chr) в исполняемый файл необходимо:

а) в командной строке выполнить

C:\BC31\BGI\bgiobj.exe goth

и получить файл goth.obj;

б) создать проект в оболочке с помощью команды меню Project-Open и включить в него файл goth.obj и исходные cpp-файлы;

в) затем в тексте программы записать код

registerbgifont(GOTHIC_font);

initgraph(&gd, &gm, “c:\\borlandc\\bgi”);

//…………………

settextstyle(GOTHIC_FONT, HORIZ_DIR, 10);

outtext(“Hello”);

//…………………

2. Рисование геометрических фигур

а) Нарисуем красное солнце

setcolor(RED);

circle(100, 100, 50); //красная окружность

setfillstyle(SOLID_FILL, RED);

floodfill(100, 100, RED); /* рисуем красный круг, указывая внутреннюю точку области и цвет контура */

б) Нарисуем в центре экрана квадрат со стороной a, повернутый относительно центра C на угол против часовой стрелки. Пусть С(x₀, y₀) – математические координаты точки. Тогда вершины неповернутого квадрата имеют координаты

(x₀ + (sqrt(2) / 2) · a · cos( /4 + /2 · k),

y₀ + (sqrt(2) / 2) · a · sin( /4 + /2 · k)), где k = 0, 1, 2, 3.

При повороте на угол получаем математические вершины

(f_k, g_k) = (x₀ + (sqrt(2) / 2) · a · cos( /4 + /2 · k + ),

y₀ + (sqrt(2) / 2) · a · sin( /4 + /2 · k + )),

где k = 0, 1, 2, 3.

В соответствии с данными, приведенными п.2.11, переводим математические координаты (f_k, g_k) в координаты пикселей (u_k, v_k). Затем определяем целочисленный массив A координат вершин замкнутого многоуольника

{u[0], v[0], u[1], v[1] , u[2], v[2], u[3], v[3], u[0], v[0] }.

Теперь рисуем квадрат с помощью одной функции

drawpoly(5, A);

1. Выделение памяти под большие одномерные массивы

Элементами массивов могут быть структуры большого размера. Если и размер массива значителен, то выделить динамическую память под такой массив одним вызовом функции malloc нельзя. Прототип этой функции

void *malloc( unsigntd int T);

Поэтому максимальный размер блока памяти, который она выделяет, не превосходит 64К.

Предлагается эмулировать одномерный динамический массив двумерным динамическим массивом с использованием массива
указателей.

Например, выделим память под long T=50000l структур

struct comp {

float re, im;

};

Общий размер такого массива равен 50 000 * 8 = 400 000 байт. Выберем размеры двумерного массива

int m = 1000; // количество столбцов выбираем произвольно

int n = (int)((T – 1)/ m) +1; // количество строк, нумерация строк
с нуля

В последней (m-1)-й строке прямоугольной динамической матрицы m n могут содержаться элементы, не принадлежащие исходному одномерному массиву. Поэтому при переборе элементов массива необходима соответствующая проверка.

comp ** A = NULL;

A = (comp **) malloc( m * sizeof(comp *));

// проверка выделения памяти

for(int i=0; i < m; i++)

A[i] = (comp *) malloc(k * sizeof(comp));

// проверка выделения памяти

for( i =0; i < m; i++)

for( int j =0; j < n; j++)

if( (long) i*k+j < T) // работаем только с элементами

// исходного одномерного массива {

A[i][j].re = 0;

A[i][j].im = 0;

}

// работа программы

// освобождение памяти

for( i =0; i < m; i++)

free(A[i]);

free(A);

1. Вывод числовой информации

Для вывода форматированных данных используется двухэтапный алгоритм. Вначале данные записываются в строку или, как иногда говорят, в память. Затем строка выводится на графический экран.

Например выведем вещественное число с двумя знаками после запятой.

char buf[5];

float x = 3.1415;

sprintf(buf, “%4.2”, x);

outtextxy(100, 100, buf);

Цифра 4 в форматной строке задает количество байтов в памяти, которые будет занимать выводимая форматированная информация без учета признака конца строки. Прием используется для предотвращения выхода за диапазон массива. Подобная ошибка возникла бы в случае
x = 13.1415.

1. Задержка экрана

Организация задержки экрана не зависит от выбора графического или текстового режима, и реализуется следующим образом

if (!getch())

getch();

Данный код корректно обрабатывает два возможных случая. Во-первых, при нажатии обычной клавиши. При этом с клавиатуры в буфер ввода помещается ненулевой ascii-код символа, соответствующего нажатой клавише. Тогда условие !getch() ложно и второй getch() не вызывается.

Во-вторых, при нажатии клавиши с расширенным кодом (например, функциональные клавиши, стрелки) с клавиатуры в буфер ввода поступают два числа: ноль и scan-код этой клавиши. Тогда условие !getch() истинно, вызывается второй getch(), который считывает scan-код и тем самым очищает буфер.

Другим способом задержки экрана является код

while(!getch())

;

Отметим, что стандартным способом задержки (в учебниках и примерах из справок по функциям) является вызов функции

getch();

Однако этот способ некорректно обрабатывает нажатие клавиши с расширенным кодом. В данном случае в буфере останется один непрочитанный символ, который будет считываться при следующем вводе информации.

2. Реакция программы на нажатие конкретной клавиши

В следующем фрагменте выходим из цикла по нажатию клавиши Escape

#define ESC 27

while(1){

if(kbhit()){

char c=getch();

if(c == 0)

{

getch();

continue;

}

else if( c == ESC)

break;

}

//работа цикла

}

1. Организация ввода числовой информации

В графических приложениях ввод текстовой и числовой информации реализуется также в графическом режиме. Для этого нельзя использовать функцию scanf, так как она предполагает текстовый режим.

Предлагается следующий алгоритм для ввода целого положительного числа. Данные считываются с клавиатуры посимвольно, сохраняются в памяти и затем распознаются с помощью функции sscanf форматированного ввода из строки. Строка выводится в графическом режиме посимвольно.

#define ENTER 13

main(){

//инициализация графического режима

char c, buf[2], *str=(char *)malloc(1);

int number;

str[0] = ’\0’;

buf[1] = ‘\0’;

while( (c = getch()) != ENTER){

if( c ’9’)

continue;

buf[0] = c; // введенный символ оформляем в виде строки

outtext(buf); // и выводим на экран в графическом режиме

str = realloc(str, strlen(str) + 2);

str[strlen(str) + 1] = ‘\0’;

str[strlen(str)] = c; // запоминаем символ в памяти

}

sscanf(str, “%d”, &number);

}

1. Проверка выхода аргумента функции из ОДЗ

Проверку выхода переменной x из области допустимых значений функции f(x) можно реализовать в самом теле функции. В случае выхода из ОДЗ функция взводит глобальный флаг, который проверяется в вызывающей функции.

Например,

int flag=0; //глобальный флаг

// работаем с функцией y = x^1/2

float f(float x){

if(x<0){

flag=1;

return 0;

}

else{

flag=0;

return sqrt(x);

}

}

void main(){

float x, y;

scanf(“%f”, &x);

y=f(x);

if(flag==1)

printf(“Выход из ОДЗ. ”);

else

printf(“Нет выхода из ОДЗ. Продолжаем вычисления”);

}

1. Графическая и математическая системы координат

Для рисования графика функции программисту удобнее использовать математическую систему координат (МСК), расположенную по центру экрана. Графические функции работают в графической системе координат (ГСК).

а б

Рис. 1. Системы координат: а – математическая; б – графическая

Инициализируем переменные.

int maxx = getmaxx(),

maxy = getmaxy(),

px = 30, // количество пикселей в одной математической единице по оси Ох

py = px * ((float)maxx/maxy); // количество пикселей в одной математической единице по оси Оy.

Соответствие между двумя системами координат представлено
ниже

Соответствие между МСК и ГСК

Реализуем масштабирование по оси координат Ох так, чтобы график функции y = f(x) на заданном отрезке [a, b] размещался по всей ширине экрана. Для этого найдем коэффициенты u и v линейного отображения g(x) = u x + v, при котором отрезок [a, b] переходит в отрезок [0, maxx]. Из системы линейных уравнений

u a + v = 0

u b + v = maxx

находим u = maxx / (b-a), v = -a maxx / (b-a). Тогда точке (x, f(x)) будет соответствовать пиксель

( (maxx / (b-a)) * x - a * maxx / (b-a) , maxy / 2 - f(x) * py)),

где px = maxx/(b-a). Затем график можно нарисовать с помощью цикла, в котором счетчик является вещественной математической переменной. Например:

for(float x = a; x <= b; x += (b-a) / maxx)

putpixel((maxx / (b-a)) * x - a * maxx / (b-a), maxy / 2- f(x) * py));

Данный цикл при больших a и b может оказаться бесконечным. Это возможно в случае, если шаг цикла (b-a) / maxx будет меньше расстояния между числом a и его ближайшим соседом справа для типа float.

1. Использование двух видеостраниц

Для рисования вращающейся звезды (см. задание 3.4) лучше использовать две видеостраницы.

int page=0;

for(double f = 0; f < 2 M_PI-M_PI / 100; f += M_PI / 50) {

otrisovka(X0, Y0, R1, r2, fi0 + f, COLOR); /* рисуем новую звезду на активной странице, которая по умолчанию имеет нулевой номер*/

setvisualpage(page); /* показываем изображение новой звезды*/

page=abs(page-1); /* меняем номер страницы с 0 на 1 или наоборот*/

setactivepage(page); /* меняем активную страницу*/

otrisovka(X0, Y0, R1, r2, fi0 + f-M_PI / 50, getbkcolor()); /* стираем старую звезду на активной странице*/

}

1. Рисование изображений в bmp-формате

Для создания фона в задаче о снегопаде можно использовать 16-ти цветный bmp-файл, так как это устраняет проблему самостоятельного рисования фонового изображения средствами языка C++. Для загрузки изображения из файла надо выполнить действия:

1. с позиции 22 в файле прочитать высоту рисунка;

2. вычислить ширину записанного изображения

ширина = (размер_файла - 118) / высота;

3) загрузить сам рисунок, начиная с позиции 118, учитывая, что в одном байте содержится 2 пикселя и то, что изображение в файле записано построчно, причем первая строка записана в конец файла, а последняя – с позиции 118.

// карта замещения цветов для создания визуального эффекта

char map[] = {0,12,2,6,9,5,3,8,7,4,10,14,1,13,11,15};

int y0 = getmaxy();

// Открываем картинку

FILE *f = fopen(fon, "rb");

if(f==NULL)

return 2;

// читаем ширину картинки

fseek(f, 0, 2);

long l = ftell(f)-118;

fseek(f, 22, 0);

int w,h;

fread(&h, 2, 1, f);

w = int(l / h);

// читаем и рисуем картинку

fseek(f, 118, 0);

int x=0;

int y=0;

while(1) {

c = fgetc(f);

if(feof(f))

break;

ch = map[c/16];

cl = map[c%16];

putpixel(2*x+0, y0-y, ch);

putpixel(2*x+1, y0-y, cl);

if(++x==w) {

x=0;

y++;

}

}

fclose(f);

1. Работа с мышью

Вызовы BIOS используют программные прерывания. BIOS имеет несколько различных прерываний для разных целей. Для работы с мышью используют прерывание 0x33. Для доступа к этим прерываниям используется функция Си с прототипом в файле

int int86(int num, REGS *in, REGS *out);

где num – номер прерывания. Объединение REGS имеет вид

union REGS{

struct WORDREGS x;

struct BYTEREGS y;

};

struct WORDREGS{

unsigned int ax, bx, cx, dx, si, di, cflags, flags;

};

struct BYTEREGS{

unsigned char al, ah, bl, bh, cl, ch, dl, dh;

};

//Определим глобальную переменную

REGS regs;

//показать курсор

void showcursor(void){

regs.x.ax = 0x01;

int86(0x33,®s,®s);

}

//спрятать курсор

void hidecursor(void){

regs.x.ax = 0x02;

int86(0x33,®s,®s);

}

//получение статуса мыши

void get_mouse_status(int& button,int& x,int& y){

regs.x.ax = 0x03;

int86(0x33,®s,®s);

button = regs.h.bl;

x = regs.x.cx;

y = regs.x.dx;

}

//пример использования мыши

main(){

//инициализация графического режима

int button, x, y;

char str[20];

showcursor();

while(1){

get_mouse_status(button, x, y);

if(x == 0 || y == 0)

break;

sprintf(str, “%d %d”,x, y);

outtext(30, 30, str);

}

hidecursor();

}

2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

   2. Звездное небо

На экране в непрерывном режиме рисуются звезды (пиксели) в случайном месте и случайным цветом. Распределение случайных величин равномерное. При наложении новой звезды на другую видимую звезду обе стираются. Рисование прекращается нажатием клавиши Escape. Затем происходит подсчет числа видимых звезд, и процент заполнения неба выводится по центру графического экрана с точностью до сотых долей процента. Использовать готический шрифт размером 1 см.

Рисование звезд и их подсчет реализовать в виде отдельных функций. Получить ответ для двух режимов VGAHI и VGALO.

1. Снегопад

С верхней части и с боковых сторон экрана в непрерывном режиме падают белые снежинки в форме одного пикселя. Выход из программы по нажатию клавиши Escape. Снежинки пролетают экран и снова появляются. Создать на экране графический фон в виде голубого полумесяца, красивого текста и пр. Фон не содержит белого цвета и не должен перерисовываться.

Плотность снегопада вводится в начале программы в текстовом режиме. Максимальное количество снежинок равно 50 000. Параметры снежинки находятся в пользовательской структуре данных. Для хранения информации о снежинках следует использовать двумерный динамический массив структур.

Смещения снежинок содержат хаотическую составляющую по горизонтали и вертикали. Организовать управление ветром с помощью клавиш-стрелок.

1. Рисование графика функции

Нарисовать график функции y = f(x) на отрезке [a, b]. Вещественные границы интервала вводятся с клавиатуры в графическом режиме с возможностью редактирования. График необходимо масштабировать по ширине экрана так, чтобы отрезок [a, b] полностью вписался в экран.

Функция f(x) задается исходным кодом на языке Си. Осуществить проверку выхода переменной x из ОДЗ.

1. Вращение звезды

Написать функцию, которая рисует правильную пятиконечную цветную звезду, со следующими параметрами:

• x, y – математические координаты центра;

• R, r – математические радиусы внутренней и внешней окружностей;

• fi – угол между осью x и одним из больших лучей звезды, в радианах;

• col – цвет контура звезды;

• colfill – цвет заливки.

Написать также программу, в которой вращается красная звезда в центре экрана.

1. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Керниган Б. Язык программирования Си / Б. Керниган, Д. Ритчи. М.: Финансы и статистика, 1992. 272 с.

2. Керниган Б. Язык программирования Си. Задачи по курсу Си / Б. Керниган, Д. Ритчи. М.: Финансы и статистика, 1985. 192 с.

3. Юркин А.Г. Задачник по программированию / А.Г. Юркин. СПб.: Питер, 2002. 192 с.

4. Подбельский В.В. Программирование на языке Си: учеб. пособие / В.В. Подбельский, С.С. Фомин. М.: Финансы и статистика, 2005. 600 с.

5. Трофимов С.П. Программирование в Си. Организация ввода-вывода: метод. указания / С.П. Трофимов. Екатеринбург: УГТУ,1998. 20 с.

6. Трофимов С.П. Программирование в Си. Динамически распределяемая память: метод. указания / С.П. Трофимов. Екатеринбург: МИДО, 1998. 14 с.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы