【正文】 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 1 ? 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。通過程序設(shè)計(jì)來完成圖形的繪制，對深刻理解課程的內(nèi)容和相關(guān)概念非常重要。 ? 程序設(shè)計(jì)語言是進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪圖的基礎(chǔ)，現(xiàn)在大多數(shù)高級語言都具有基本繪圖功能。 ? 本章主要介紹 用 C語言進(jìn)行圖形程序設(shè)計(jì)的基本方法 和 C語言的圖形功能 ，使大家對 C語言的圖形應(yīng)用有一個(gè)較深刻的理解。 WIN－ TC 第三章 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 2 、屏幕設(shè)置 ? 我們在屏幕上進(jìn)行繪制圖形，一般要按以下幾個(gè)步驟執(zhí)行： （ 1）把屏幕設(shè)置為圖形模式； （ 2）選擇背景與顯示實(shí)體的顏色； （ 3）計(jì)算圖形顯示坐標(biāo)； （ 4）調(diào)用繪圖語句繪制實(shí)體 、屏幕顯示模式與坐標(biāo)系 在屏幕上只能顯示字符的方式稱為文本模式 。在文本模式下，屏幕上可以顯示的最小單位是字符。為了能在指定的位置顯示每個(gè)字符， C語言提供了 字符坐標(biāo)系 。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 3 ? 字符坐標(biāo)系 是以屏幕的左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)? X軸，垂直方向?yàn)?Y軸，如下圖 1所示： 圖 1 字符坐標(biāo)系 Max x Max y (1,1) 注：字符坐標(biāo)系的原點(diǎn)為（ 1， 1），水平方向（ X軸）分為若干列，垂直方向 （ Y軸）分為若干行，用一對坐標(biāo)可以指定屏幕上一個(gè)位置。 （ 8,20） 表示字符位于屏幕的第 8行第 20列 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 4 （ 1） BW40：黑白 40列方式。顯示 25行文本，其中每行 40個(gè)字符，以黑白兩色顯示。 （ 2） C40：彩色 40列方式。可顯示 40列 25行彩色字符。 （ 3） BW80：黑白 80列方式?？娠@示 80列 25行字符。 （ 4） C80：彩色 80列 25行顯示方式。 （ 5） MONO：單色 80列 25行顯示方式。 （ 6） C4350：一種特殊的彩色文本方式，適和 EGA和 VGA兩種適配器。 若用 EGA適配器，顯示 80列 43行；若用 VGA適配器，則顯示 80列 50行 。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 由于 顯示模式 的不同 ,所顯示的字符的列數(shù)和行數(shù)以及顏色也不相同。 C支持以下 6種不同的顯示方式。 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 5 ? 在不同的顯示模式下，屏幕所顯示的字符數(shù)量也不一樣。 ? X方向一般為 40列或 80列， Y方向一般為 25行，但 EGA和VGA適配器可達(dá) 43行或 50行。 ? 在文本模式下，屏幕最多可顯示 80X50=4000個(gè)字符，至少可顯示 40X25=1000個(gè)字符。顯示字符越多，每個(gè)字符尺寸越小，反之越大 。 ? 顯示模式不同，屏幕坐標(biāo)的構(gòu)成也不相同。比如： （ 1）在 BW40方式下，最大坐標(biāo)位置為（ 25， 40）； （ 2）在 C4350方式下，最大坐標(biāo)位置為（ 50， 80）； 注： C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 6 2. 圖形模式與點(diǎn)坐標(biāo)系 在屏幕上顯示圖形的方式稱為圖形模式 。在圖形模式下 ,屏幕是由像素點(diǎn)組成的 ,像素點(diǎn)的多少?zèng)Q定了屏幕的分辨率。分辨率越高 ,顯示圖形越細(xì)致 ,質(zhì)量越好。 ?如右圖所示 組成； 決于分辨率的高低； C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 7 ? 例如： CGA顯示器的分辨率為 300X200， TVG顯 示器的分辨率為 1024X768， TVGA比 CGA分率高。 圖 2 點(diǎn)坐標(biāo)系 Max x Max y (0,0) 注：點(diǎn)坐標(biāo)系坐標(biāo)值的范圍取決于所用的 適配器 /顯示分辨率 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) ? 在圖形模式下，屏幕上每個(gè)像素的顯示位置用點(diǎn) 坐標(biāo)來描述的。點(diǎn)坐標(biāo)系 是以屏幕左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)（ 0， 0），水平方向?yàn)?X軸，自左向右；垂直方向?yàn)閅軸，自上向下 。如下圖所示： 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 8 ? 由于屏幕的分辨率不同，水平方向和垂直方向的點(diǎn)數(shù)也不一樣，從而 點(diǎn)坐標(biāo)系的 Max x 、 Max y 數(shù)值 也不同。 ? 在 C程序中，坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以用兩種形式給出： 一種是絕對坐標(biāo)，另一種是相對坐標(biāo)。 （ 1） 絕對坐標(biāo) 的參考點(diǎn)是坐標(biāo)的原點(diǎn)（ 0， 0）， x和 y只能取規(guī)定范圍（ 0， Max x ）和（ 0， Max y ）內(nèi)的正整數(shù)； （ 2） 相對坐標(biāo) 是相對“當(dāng)前點(diǎn)”的坐標(biāo)，其坐標(biāo)的參考點(diǎn)是當(dāng)前點(diǎn)。在相對坐標(biāo)中， x和 y的取值是相對當(dāng)前點(diǎn)在 x方向和 y方向上的增量，故 x和 y可以為正整數(shù)，也可以為負(fù)整數(shù)。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 9 、圖形驅(qū)動(dòng)程序與圖形模式 對于不同的圖形顯示器，其控制方式各有差異， 因此要顯示圖形就需要先裝入相應(yīng)的圖形驅(qū)動(dòng)程序 。 C 支持以下幾種圖形驅(qū)動(dòng)程序： 符號常量 數(shù)值 符號常量 數(shù)值 DETECT 0 IBM8514 6 CGA 1 HERCMONO 7 MCGA 2 ATT400 8 EGA 3 VGA 9 EGA64 4 PC3270 10 EGAMONO 5 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 10 由于每種圖形顯示器都有幾種不同的圖形顯示模式，所以要顯示圖形，不但要先 裝入相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序 ，而且還要決定所用的顯示模式 。 C 語言程序常采用的幾種圖形驅(qū)動(dòng)程序及相應(yīng)的模式 驅(qū)動(dòng)程序 (driver) 圖形（ gmode） 等價(jià)值 分辨（ dpi） CGAC0 0 320X200 CGA CGAC1 1 320X200 CGAC2 2 320X200 CGAC3 3 320X200 CGAHI 4 640X200 表 圖形驅(qū)動(dòng)程序及相應(yīng)的模式 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 11 驅(qū)動(dòng)程序 (driver) 圖形（ gmode） 等價(jià)值 分辨（ dpi） EGA EGAHI 0 640X200 EGALO 1 640X350 VGALO 0 640X200 VGA VGAMED 1 640X350 VGAHI 2 640X480 ? 注 :1. 不同的圖形驅(qū)動(dòng)程序有不同的圖形模式 。 2. 同一圖形驅(qū)動(dòng)程序 ,也可能會(huì)有幾種圖形模式 。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 12 ? C提供了十分豐富的圖形庫函數(shù)，共有 70多個(gè)，所有圖形函數(shù)的原型均在頭文件“ ”中定義。所以，在任何使用圖形函數(shù)的程序中，都要求其頭部包含文件 ，即在程序文件的開頭寫上文件包含命令： include 同時(shí)將集成開發(fā)環(huán)境 option/Linker中的 選項(xiàng)設(shè)置為 ”on”。 下面我們介紹： 圖形系統(tǒng)的初始化 、 圖形系統(tǒng)的關(guān)閉 、 圖形模式控制。 、圖形系統(tǒng)初始化和模式控制 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 13 ? 圖形系統(tǒng)初始化首先要調(diào)用 initgraph()函數(shù) ,它通過從磁盤上裝入一個(gè)圖形驅(qū)動(dòng)程序來初始化圖形系統(tǒng) ,并將系統(tǒng)設(shè)置為 圖 形模式 。 ? 圖形模式是有別于文本模式的一種計(jì)算機(jī)屏幕顯示模式。屏幕一般在默認(rèn)情況下為 80列 25行的文本模式，在文本模式下，所有的圖形函數(shù)均不能操作， 因此在使用圖形函數(shù)繪圖之前，必須將屏幕顯示適配器設(shè)置為一種圖形模式，即為 圖形初始化過程。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 14 [功能 ] 將圖形驅(qū)動(dòng)軟件裝入內(nèi)存，使屏幕顯示適配器設(shè)置為圖形模式，即圖形系統(tǒng)初始化； [說明 ] 1. gdriver是一個(gè)整型值 ,用來指定要裝入的圖形驅(qū)動(dòng)程序 。該值在頭文件 ； 2. gmode是一個(gè)整型值 ,用來設(shè)置圖形顯示模式。圖形顯示模式?jīng)Q定了顯示的分辨率和顯示的顏色的多少等； 3. path是一個(gè)字符串，用來指明圖形驅(qū)動(dòng)程序所在的路徑 . ?，則 path可為空字符串，否則應(yīng)給出具體路徑名 。 一般情況下 ,TurboC安裝在 C盤的 TC目錄中，則該路徑為： C:\TC,若寫在參數(shù)中則為“ C:\\TC” 。 ?，調(diào)用時(shí)應(yīng)加上地址運(yùn)算符“ amp?！?。 注： ?initgraph()函數(shù) [格式 ] void far initgraph(int *gdriver,int *gmode,char *path)。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 15 （ 1）已知顯示器類型的圖形系統(tǒng)初始化 。 如果已經(jīng)知道所用圖形顯示器的種類和要使用的圖形模式 則圖形系統(tǒng)的初始化可用下面程序，例如： 例 1 畫一實(shí)心矩形 include main() { int gdriver,gmode。 ? gdriver=CGA。 /*設(shè)置顯示模式 CGA*/ ? gmode=CGAC0。 /*選用 CGA圖形模式 */ ? initgraph(amp。gdriver,amp。gmode,“D:\\TC)。 ? /*初始化圖形系統(tǒng) */ C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 16 ? bar3d(10,20,50,80,0,0)。 /*畫一條形圖 */ ? getch()。 /*等待按一鍵結(jié)束 */ ? closegraph()。 /*關(guān)閉圖形系統(tǒng)，回到文本模式 */ } 程序注釋 : ? bar3d()函數(shù) [格式 ]: void bar3d(int x1,int y1,int x2,int y2, int depth,int topflag)。 [功能 ]: 畫一填充的 三維條形圖 。 [說明 ]: depth為條形的深度 。 topflag=0則不加頂 ,否 則在條形圖上加一個(gè)頂。 C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 17 [格式 ] void far detectgraph(int *gdriver,int *gmode )。 [功能 ] 在計(jì)算機(jī)有圖形適配器的情況下，確定圖形適配器的類型； [說明 ] ，則把 gdriver指的變量設(shè)置為適合于適配器的 圖形驅(qū)動(dòng)程序的代碼 ，并把 gmode所指的變量設(shè)置為適配器所能支持的 最高分辨率 。 統(tǒng)無圖形適配器 ,則 gdriver所指的變量為 2. （ 2）不知顯示器類型的圖形系統(tǒng)初始化。 若在編寫程序過程中，不知道當(dāng)前系統(tǒng)屏幕硬件的 類型或編寫的程序要用于不同的圖形顯示器，這就要 求所編程序能知當(dāng)前圖形顯示器的代碼， Turbo C供 了一個(gè)對圖形顯示器硬件測試的函數(shù) detectgraph()。 ?detectgraph()函數(shù) C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 18 ? 例 測試硬件顯示模式和繪制圖形 include main() { int gdriver,gmode。 detectgraph(amp。gdriver,amp。gmode)。 /*測試結(jié)果存放于 gdriver,gmode中 */ if(gdriver0) { printf(there is not graphics displayer\n)。 exit(1)。 } /*無圖形顯示模式時(shí)，顯示信息，停止程序 */ printf(detect graphics driver is %d,mode is %d \n,gdriver,gmode)。 /*顯示硬件測試結(jié)果 */ getch()。 /*等待按一鍵結(jié)束 */ C語言圖形程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2022/2/9 西安工程大學(xué)數(shù)學(xué)系 19 initgraph(amp。gdriver,amp。gmode,c:\\tc) 。