Для построения секторов можно использовать следующие процедуры:

PieSlice (x, y: integer, a, b, R: word), которая рисует и заполняет сектор круга. Координаты x, y – центр окружности, сектор рисуется от начального угла a до конечного угла b, а закрашивание происходит при использовании специальных процедур;

Sector (x, y: integer, a, b, R_x, R_y: word), которая создает и заполняет сектор в эллипсе. Координаты x, y – центр, b, R_x, R_y – горизонтальный и вертикальный радиусы, и сектор вычерчивается от начального угла a до конечного угла b.

Пример использования PieSlice:

SetFillStyle(10, 10); {установка стиля}

SetColor(12); {цвет вычерчивания}

PieSlice(100, 100, 0, 90, 50);

Пример использования Sector:

SetFillStyle(11, 9); {установка стиля}

SetColor(LightMagenta); {цвет вычерчивания}

Sector(300, 150, 180, 135, 60, 70);  

Работа с текстом

Вывод текста

Выводимые на экран изображения лучше всего сопровождать пояснительным текстом. В графическом режиме для этого используются процедуры OutText и OutTextXY.

Процедура OutText(Textst: string) выводит строку текста, начиная с текущего положения указателя. Например, OutText(‘нажмите любую клавишу’); Недостаток этой процедуры – нельзя указать произвольную точку начала вывода.

В этом случае удобнее пользоваться процедурой OutTextXY(x, y: integer, Textst: string), где x, y – координаты точки начала вывода текста, Textst – константа или переменная типа String. Например, OutTextXY(60, 100, ‘Нажмите любую клавишу’)

  Вывод численных значений

В модуле Graph нет процедур, предназначенных для вывода численных данных. Поэтому для вывода чисел сначала нужно преобразовать их в строку с помощью процедуры Str, а затем подключить посредством ‘+’ к выводимой строке.

Например: Max:=34.56;

Str(Max : 6 : 2, Smax);{результат преобразования находится в Smax}

OutTextXY(400, 40, ‘Максимум=’ + Smax);

Для удобства преобразование целочисленных и вещественных типов данных в строку лучше осуществлять специализированными пользовательскими функциями IntSt и RealSt:

 

function IntSt(Int: integer) : string;

var Buf : string[10];

begin

Str(Int, Buf);

IntSt := Buf;

end;

function RealSt(R : real, Dig, Dec : integer) : string;

var Buf: string[20];

begin

Str(R : Dig : Dec, Buf);

RealSt := Buf;

end;

Эти функции указываются как параметры в процедурах OutText и OutTextXY. Например: x:= 5.295643871;

OutTextXY(20, 20, ‘x=’+RealSt(x,11,9));

В результате на экране появится x=5.29564443871

  Шрифты

Вывод текста в графическом режиме может осуществляться различными стандартными (таблица 5) и пользовательскими шрифтами. Различают два типа шрифтов: растровые и векторные. Растровый шрифт задается матрицей точек, а векторный – рядом векторов, составляющих символ.

По умолчанию после инициализации графического режима устанавливается растровый шрифт DefaultFont, который, как правило, является шрифтом, используемым драйвером клавиатуры.

Стандартные шрифты

Шрифт	Файл
TriplexFont	Trip.chr
SmallFont	Litt.chr
SansSerifFont	Sans.chr
GothicFont	Goth.chr

таблица 5

Большинство стандартных шрифтом не содержат русских символов. Разработка же собственных шрифтов – довольно сложный и трудоемкий процесс. Он может быть ускорен, если воспользоваться специализированными пакетами TurboFont, BgiToolKit.

Установить нужный шрифт можно процедурой SetTextStyle(Font,d,c:word), где Font – выбранный шрифт, d – направление ( горизонтальное или вертикальное), с – размер выводимых символов. Возможные значения двух первых параметров представлены в таблице 5. При организации вертикального вывода необходимо учитывать, что если не установить точку начала вывода с помощью MoveTo, то текст начинается с нижней строки экрана и продолжается вверх. Величина символов устанавливается коэффициентом с. Если с=1, то символ строится в матрице 8´8, если с= 2, то матрица 16´16 и т.д. до 10-кратного увеличения.

Например выведем 2 строки (вертикальную и горизонтальную) шрифтом DefaultFont разной величины:

SetTextStyle(0,11); {буквы стандартной величины}

OutTextXY(200,200, ‘Вертикальная строка’);

SetTextStyle(0,0,2); {размер букв увеличен}

OutTextXY(200,220, ‘Горизонтальная строка’);

 

Выравнивание текста

В некоторых случаях требуется в пределах одной строки выводить символы выше или ниже друг друга. Выравнивание текста выполняется с помощью процедуры SetTextJustify(Horiz, Vert : word) как по вертикали, так и по горизонтали посредством задания параметров Horiz и Vert (возможные значения в таблице 6).

Параметры выравнивания

Параметр	Значение	Комментарий
Горизонтальное выравнивание
LeftText	0	Выровнять влево
CenterText	1	Центрировать
RightText	2	Выровнять вправо
Вертикальное выравнивание
BottomText	0	Переместить вниз
CenterText	1	Центрировать
TopText	2	Переместить вверх

таблица 6

В качестве примера выведем x²:

SetTextJustify(1, 1);

OutTextXY(100,100, ‘X’);

SetTextJustify(1, 0);

OutTextXY(108,100, ‘2’);

Построение графиков функций

Для построения графиков функций при помощи графического режима предполагается свободное владение учениками понятием функции, ее графическим и аналитическим представлением. Необходимо также использовать операторы цикла, которые помогут избежать однообразного труда по вычислению ординаты каждой точки.

До сих пор при создании рисунков использовали только первый квадрант системы координат. Для построения большинства функций в требуемом интервале изменения необходимо работать хотя бы в двух квадрантах. В общем случае полезно изображать систему координат в любой части плоскости, но наиболее наглядно располагать ее в центре экрана. В таких случаях, установив начало координат в точке (x₀, y₀) на экране, можно координаты (x, y) произвольной точки кривой определять разностью (x-x₀, y-y₀). После этого в программе можно употреблять не только положительные, но и отрицательные значения.

Рисунок получается маленьким, поэтому требуется увеличить масштаб изображения. Если для функции будет использован весь экран, надо увеличить рисунок по x и по y в зависимости от выбранного экрана.

Выбрать масштаб увеличения можно следующим образом:

-определить горизонтальный и вертикальный размеры графика (для этого вводятся границы области значений и определяются максимальное и минимальное значение функции на заданной области определения, затем вычисляются разности максимального и минимального значений аргументов и функции, которые и являются горизонтальным и вертикальным размерами графика соответственно);

-определить масштаб (сначала определяются масштабы изображения по горизонтали и вертикали с учетом размеров выбранного экрана по формуле:

масштаб(г/в) = размер экрана (по г/в) / размер графика (по г/в), затем из них выбирается меньший, который и принимается за необходимый масштаб. В нашем случае графический экран имеет размеры 640 на 480.

В любом случае, чтобы высветить на экране точку, надо взять x, вычислить по данной абсциссе y и выполнить рисование точки. Так как на экране можно получить лишь ограниченное количество значений х, то их перебираем с помощью цикла. 

Пример. Построить график функции y=x²

Вариант 1

program f;

uses graph;

var gd, gm: integer;

x, y: real;

begin

gd:= detect;

initgraph( gd, gm, ‘c/ bp’);

SetColor(5);

Line(0, 240, 640, 240);

Line(320, 0, 320, 480);

x:= -20;

While x<=20 do

begin

y:= -Sqr(x);

PutPixel( x *5 + 320, y*5 +240, 15);

x:=x + 0.01;

end;

end.

 

Вариант 2

program f;

uses graph, crt;

var gd, gm: integer;

x, y, mx, my, m,x1, x2, y1, y2,h: real;

function f(x:real): real;

begin

f:= Sqr(x);

end;

clrscr;

Write(‘Введите границы отрезка’);

Read(x1, x2);

y1:=f(x1); y2:=f(x2);

mx:=640 /(x2 –x1);

my:=480 / (y2 – y1);

If mx< my Then m:=mx

else m:= my;

h:= 1/m; x:=x1;

gd:= detect;

initgraph(gd, gm, ‘c/ bp’);

SetColor (5);

Line(0, 240, 640, 240);

Line(320, 0, 320, 480);

While x<= x2 do

begin

y:= -f(x);

PutPixel(x *m +320, y*m +240, 15);

x:= x+ h;

end;

end.

Рассмотрим построение графика функции, заданной параметрически. В отличие от функции, заданной в явном виде y=f(x), параметр х в этом случае также является функцией, зависящей от некоторого значения.

Пример.

Построить график функции (кардиоида)

x = a cos t ( 1+ cost), y = a sin t( 1+cost), a > 0, t Î [0, 2p )

Приведем фрагмент программы:

SetColor (5);

Line(0, 240, 640, 240);

Line(320, 0, 320, 480);

t:=0; a:=3;

While t<= 3.1415 do

begin

x:=a*cos(t)*(1+cos(t));

y:= - a sin(t)*(1+cos(t));

PutPixel(x*5 +320, y*5 +240, 15);

x:= x+ 0.01;

end;

Циклы в графике. Построение случайных процессов

Для того, чтобы картинки не были монотонными и регулярными, можно задавать фигурам случайные размеры, цвет, координаты. Для этого имеется специальная функция Random. Она генерирует случайные числа из [0, 1). Для расширения первоначального промежутка используется функция Random(I: word), которая выдает число из диапазона 0… I. На самом деле эти функции генерируют некоторую последовательность псевдослучайных чисел, и чтобы добиться иллюзии полной «случайности» используют команду Randomize, которая изменяет базу датчика случайных чисел.

Пример. Нарисовать в случайном месте экрана точку случайного цвета

Фрагмент программы:

Randomize

x:=random(640); y:=Random(480); c:=Random(15);

PutPixel(x, y, c);

Пример. Нарисовать 5000 точек случайного цвета в случайном месте.

Фрагмент программы:

For i:=1 to 5000 do

begin

x:=Random(640); y:=Random(480); c:=Random(15);

PutPixel(x, y, c);

end;

Создание иллюзии движения

Создать видимость движения изображения на экране можно несколькими способами. Рассмотрим два из них.

I способ. Имитация движения объекта на экране за счет многократного выполнения программой набора действий: нарисовать – пауза – стереть (нарисовать в том же месте цветом фона) – изменить координаты положения рисунка.

Перед началом составления программы надо продумать описание «двигающегося» объекта, характер изменения координат, определяющих текущее положение объекта, диапазон изменения и шаг.

Упражнение 1. Изучить текст программы, которая рисует модель атома. Проверить ее действие.

program Model_At;

uses Crt, Graph;

const

Ra=100;{радиус атома}

Rc=10; {радиус ядра}

Re=4; {радиус электрона}

k=0.5; {коэффициент сжатия орбит электронов}

Dr=30; {параметр изменения координат электрона}

Step1=0.2; {шаг изменения положения электрона}

Step=100; {время задержки – скорость движения электронов}