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C语言图形函数(1)
全国计算机应用水平考试   2009-09-23 11:43:37 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]

Turbo C提供了非常丰富的图形函数, 所有图形函数的原型均在graphics. h
中, 本节主要介绍图形模式的初始化、独立图形程序的建立、基本图形功能、图
形窗口以及图形模式下的文本输出等函数。另外, 使用图形函数时要确保有显示
器图形驱动程序*BGI, 同时将集成开发环境Options/Linker中的Graphics lib选
为on, 只有这样才能保证正确使用图形函数。
  1. 图形模式的初始化
  不同的显示器适配器有不同的图形分辨率。即是同一显示器适配器, 在不同
模式下也有不同分辨率。因此, 在屏幕作图之前, 必须根据显示器适配器种类将
显示器设置成为某种图形模式, 在未设置图形模式之前, 微机系统默认屏幕为文
本模式(80列, 25行字符模式), 此时所有图形函数均不能工作。设置屏幕为图形
模式, 可用下列图形初始化函数:
   void far initgraph(int far *gdriver, int far *gmode, char *path);
  其中gdriver和gmode分别表示图形驱动器和模式, path是指图形驱动程序所
在的目录路径。有关图形驱动器、图形模式的符号常数及对应的分辨率见表2。
  图形驱动程序由Turbo C出版商提供, 文件扩展名为.BGI。根据不同的图形
适配器有不同的图形驱动程序。例如对于EGA、 VGA 图形适配器就调用驱动程序
EGAVGA.BGI。 ---www.bianceng.cn

   表2. 图形驱动器、模式的符号常数及数值
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
   图形驱动器(gdriver)     图形模式(gmode)
  ───────────   ───────────  色调 分辨率
  符号常数  数值      符号常数   数值
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  CGA     1      CGAC0      0     C0  320*200
               CGAC1      1     C1  320*200
               CGAC2      2     C2  320*200
               CGAC3      3     C3  320*200
               CGAHI      4     2色 640*200
───────────────────────────────────
  MCGA     2      MCGAC0     0     C0  320*200
               MCGAC1     1     C1  320*200
               MCGAC2     2     C2  320*200
               MCGAC3     3     C3  320*200
               MCGAMED     4     2色 640*200
               MCGAHI     5     2色 640*480
───────────────────────────────────
  EGA     3      EGALO      0     16色 640*200
               EGAHI      1     16色 640*350
───────────────────────────────────
  EGA64    4      EGA64LO     0     16色 640*200
               EGA64HI     1     4色 640*350
───────────────────────────────────
  EGAMON    5      EGAMONHI    0     2色 640*350
───────────────────────────────────
  IBM8514   6      IBM8514LO    0    256色 640*480
               IBM8514HI    1    256色 1024*768
───────────────────────────────────
  HERC     7      HERCMONOHI   0     2色 720*348
───────────────────────────────────
  ATT400    8      ATT400C0    0     C0  320*200
               ATT400C1    1     C1  320*200
               ATT400C2    2     C2  320*200
               ATT400C3    3     C3  320*200
               ATT400MED    4     2色 320*200
               ATT400HI    5     2色 320*200
───────────────────────────────────
  VGA     9      VGALO      0     16色 640*200
               VGAMED     1     16色 640*350
               VGAHI      2     16色 640*480
───────────────────────────────────
  PC3270    10      PC3270HI    0     2色 720*350
───────────────────────────────────
  DETECT    0      用于硬件测试
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  例4. 使用图形初始化函数设置VGA高分辨率图形模式
   #include <graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver, gmode;
     gdriver=VGA;
     gmode=VGAHI;
     initgraph(&gdriver, &gmode, "c:\tc");
     bar3d(100, 100, 300, 250, 50, 1);    /*画一长方体*/
     getch();
     closegraph();
     return 0;
   }

  有时编程者并不知道所用的图形显示器适配器种类, 或者需要将编写的程序
用于不同图形驱动器, Turbo C提供了一个自动检测显示器硬件的函数, 其调用
格式为:
   void far detectgraph(int *gdriver, *gmode);
  其中gdriver和gmode的意义与上面相同。
 
  例5. 自动进行硬件测试后进行图形初始化
   #include <graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver, gmode;
     detectgraph(&gdriver, &gmode);   /*自动测试硬件*/
     printf("the graphics driver is %d, mode is %d ", gdriver,
         gmode);    /*输出测试结果*/
     getch();
     initgraph(&gdriver, &gmode, "c:\tc");
                /* 根据测试结果初始化图形*/
     bar3d(10, 10, 130, 250, 20, 1);
     getch();
     closegraph();
     return 0;
   }

  上例程序中先对图形显示器自动检测, 然后再用图形初始化函数进行初始化
设置, 但Turbo C提供了一种更简单的方法, 即用gdriver= DETECT 语句后再跟
initgraph()函数就行了。采用这种方法后, 上例可改为:
 
  例6.
   #include <graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver=DETECT, gmode;
     initgraph(&gdriver, &gmode, "c:\tc");
     bar3d(50, 50, 150, 30, 1);
     getch();
     closegraph();
     return 0;
   }
  另外, Turbo C提供了退出图形状态的函数closegraph(), 其调用格式为:
   void far closegraph(void);
  调用该函数后可退出图形状态而进入文本方式(Turbo C 默认方式), 并释放
用于保存图形驱动程序和字体的系统内存。 ---www.bianceng.cn

  2. 独立图形运行程序的建立
  Turbo C对于用initgraph()函数直接进行的图形初始化程序, 在编译和链接
时并没有将相应的驱动程序(*.BGI)装入到执行程序, 当程序进行到intitgraph()
语句时, 再从该函数中第三个形式参数char *path中所规定的路径中去找相应的
驱动程序。若没有驱动程序, 则在C:TC中去找, 如C:TC中仍没有或TC不存在,
将会出现错误:
   BGI Error: Graphics not initialized (use 'initgraph')
  因此, 为了使用方便, 应该建立一个不需要驱动程序就能独立运行的可执行
图形程序,Turbo C中规定用下述步骤(这里以EGA、VGA显示器为例):
  1. 在C:TC子目录下输入命令:BGIOBJ EGAVGA
  此命令将驱动程序EGAVGA.BGI转换成EGAVGA.OBJ的目标文件。
  2. 在C:TC子目录下输入命令:TLIB LIBGRAPHICS.LIB+EGAVGA
  此命令的意思是将EGAVGA.OBJ的目标模块装到GRAPHICS.LIB库文件中。
  3. 在程序中initgraph()函数调用之前加上一句:
    registerbgidriver(EGAVGA_driver):
该函数告诉连接程序在连接时把EGAVGA的驱动程序装入到用户的执行程序中。
  经过上面处理,编译链接后的执行程序可在任何目录或其它兼容机上运行。
假设已作了前两个步骤,若再向例6中加 registerbgidriver()函数则变成:
  例7:
   #include<stdio.h>
   #include<graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver=DETECT,gmode;
     registerbgidriver(EGAVGA_driver): / *建立独立图形运行程序 */
     initgraph( gdriver, gmode,"c:\tc");
     bar3d(50,50,250,150,20,1);
     getch();
     closegraph();
     return 0;
   }
  上例编译链接后产生的执行程序可独立运行。
  如不初始化成EGA或CGA分辨率, 而想初始化为CGA分辨率, 则只需要将上述
步骤中有EGAVGA的地方用CGA代替即可。

  3.屏幕颜色的设置和清屏函数
  对于图形模式的屏幕颜色设置, 同样分为背景色的设置和前景色的设置。在
Turbo C中分别用下面两个函数。
  设置背景色:    void far setbkcolor( int color);
  设置作图色:    void far setcolor(int color);
  其中color 为图形方式下颜色的规定数值, 对EGA, VGA显示器适配器, 有关
颜色的符号常数及数值见下表所示。
        表3 有关屏幕颜色的符号常数表
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
 符号常数   数值   含义      符号常数   数值   含义
───────────────────────────────────
 BLACK     0    黑色      DARKGRAY    8    深灰
 BLUE      1    兰色      LIGHTBLUE   9    深兰
 GREEN     2    绿色      LIGHTGREEN   10   淡绿
 CYAN      3    青色      LIGHTCYAN   11   淡青
 RED      4    红色      LIGHTRED    12   淡红
 MAGENTA    5    洋红      LIGHTMAGENTA  13   淡洋红
 BROWN     6    棕色      YELLOW     14   黄色
 LIGHTGRAY   7    淡灰      WHITE     15   白色
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  对于CGA适配器, 背景色可以为表3中16种颜色的一种, 但前景色依赖于不同
的调色板。共有四种调色板, 每种调色板上有四种颜色可供选择。不同调色板所
对应的原色见表4。---www.bianceng.cn
        表4 CGA调色板与颜色值表
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
    调色板                颜色值
───────────    ──────────────────
 符号常数  数值       0     1     2     3
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
   C0    0        背景    绿    红    黄
   C1    1        背景    青    洋红    白
   C2    2        背景   淡绿   淡红    黄
   C3    3        背景   淡青   淡洋红   白
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

  清除图形屏幕内容使用清屏函数, 其调用格式如下:
   voide far cleardevice(void);
  有关颜色设置、清屏函数的使用请看例8。
  例8:
   #include<stdio.h>
   #include<graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver, gmode, i;
     gdriver=DETECT;
     registerbgidriver(EGAVGA_DRIVER);/*建立独立图形运行程序*/
     initgraph(&gdriver, &gmode", "");/*图形初始化*/
     setbkcolor(0);          /*设置图形背景*/
     cleardevice();
     for(i=0; i<=15; i++)
     {
      setcolor(i);          /*设置不同作图色*/
      circle(320, 240, 20+i*10);   /*画半径不同的圆*/
      delay(100);          /*延迟100毫秒*/
     }
     for(i=0; i<=15; i++)
     {
       setbkcolor(i);        /*设置不同背景色*/
       cleardevice();
       circle(320, 240, 20+i*10);
       delay(100);
     }
     closegraph();
     return 0;
   }

  另外, TURBO C也提供了几个获得现行颜色设置情况的函数。
  int far getbkcolor(void);   返回现行背景颜色值。
  int far getcolor(void);    返回现行作图颜色值。
  int far getmaxcolor(void);   返回最高可用的颜色值。

  4. 基本图形函数
  基本图形函数包括画点, 线以及其它一些基本图形的函数。本节对这些函数
作一全面的介绍。

  一、画点
  1. 画点函数
   void far putpixel(int x, int y, int color);
  该函数表示有指定的象元画一个按color所确定颜色的点。对于颜色color的
值可从表3中获得而对x, y是指图形象元的坐标。
  在图形模式下, 是按象元来定义坐标的。对VGA适配器, 它的最高分辨率为
640x480, 其中640为整个屏幕从左到右所有象元的个数, 480 为整个屏幕从上到
下所有象元的个数。屏幕的左上角坐标为(0, 0), 右下角坐标为(639, 479), 水
平方向从左到右为x轴正向, 垂直方向从上到下为y轴正向。TURBO C 的图形函数
都是相对于图形屏幕坐标, 即象元来说的。
  关于点的另外一个函数是:
   int far getpixel(int x, int y);
  它获得当前点(x, y)的颜色值。

  2. 有关坐标位置的函数

   int far getmaxx(void);
  返回x轴的最大值。

   int far getmaxy(void);
  返回y轴的最大值。

   int far getx(void);
  返回游标在x轴的位置。

   void far gety(void);
  返回游标有y轴的位置。

   void far moveto(int x, int y);
  移动游标到(x, y)点, 不是画点, 在移动过程中亦画点。

   void far moverel(int dx, int dy);
  移动游标从现行位置(x, y)移动到(x+dx, y+dy)的位置, 移动过程中不画点。
 
  二、画线
  1. 画线函数
  TURBO C提供了一系列画线函数, 下面分别叙述:

   void far line(int x0, int y0, int x1, int y1);
  画一条从点(x0, y0)到(x1, y1)的直线。

   void far lineto(int x, int y);
  画一作从现行游标到点(x, y)的直线。

   void far linerel(int dx, int dy);
  画一条从现行游标(x, y)到按相对增量确定的点(x+dx, y+dy)的直线。

   void far circle(int x, int y, int radius);
  以(x, y)为圆心, radius为半径, 画一个圆。

   void far arc(int x, int y, int stangle, int endangle, int radius);
  以(x, y)为圆心, radius为半径, 从stangle开始到endangle结束(用度表示)
画一段圆弧线。在TURBO C中规定x轴正向为0度, 逆时针方向旋转一周, 依次为
90, 180, 270和360度(其它有关函数也按此规定, 不再重述)。

   void ellipse(int x, int y, int stangle, int endangle, int xradius,
int yradius);
  以(x, y)为中心, xradius, yradius为x轴和y轴半径, 从角stangle 开始到
endangle结束画一段椭圆线, 当stangle=0, endangle=360时, 画出一个完整的
椭圆。

   void far rectangle(int x1, int y1, int x2, inty2);
  以(x1, y1)为左上角, (x2, y2)为右下角画一个矩形框。

   void far drawpoly(int numpoints, int far *polypoints);
   画一个顶点数为numpoints,  各顶点坐标由polypoints 给出的多边形。
polypoints整型数组必须至少有2倍顶点数个无素。每一个顶点的坐标都定义为x,
y, 并且x在前。值得注意的是当画一个封闭的多边形时, numpoints 的值取实际
多边形的顶点数加一, 并且数组polypoints中第一个和最后一个点的坐标相同。
  下面举一个用drawpoly()函数画箭头的例子。
  例9:
   #include<stdlib.h>
   #include<graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver, gmode, i;
     int arw[16]={200, 102, 300, 102, 300, 107, 330,
            100, 300, 93, 300, 98, 200, 98, 200, 102};
     gdriver=DETECT;
     registerbgidriver(EGAVGA_driver);
     initgraph(&gdriver, &gmode, "");
     setbkcolor(BLUE);
     cleardevice();
     setcolor(12);    /*设置作图颜色*/
     drawpoly(8, arw);  /*画一箭头*/
     getch();
     closegraph();
     return 0;
   }

  2. 设定线型函数
  在没有对线的特性进行设定之前, TURBO C用其默认值, 即一点宽的实线,
但TURBO C也提供了可以改变线型的函数。线型包括:宽度和形状。其中宽度只有
两种选择: 一点宽和三点宽。而线的形状则有五种。下面介绍有关线型的设置函
数。

   void far setlinestyle(int linestyle,  unsigned upattern,  int
thickness);
  该函数用来设置线的有关信息, 其中linestyle是线形状的规定, 见表5。
     表5. 有关线的形状(linestyle)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  符号常数       数值     含义
─────────────────────────
  SOLID_LINE       0      实线
  DOTTED_LINE      1      点线
  CENTER_LINE      2      中心线
  DASHED_LINE      3      点画线
  USERBIT_LINE      4      用户定义线
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
   thickness是线的宽度, 见表6。

  表6. 有关线宽(thickness)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
   符号常数      数值      含义
─────────────────────────
   NORM_WIDTH      1       一点宽
   THIC_WIDTH      3       三点宽
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  对于upattern, 只有linestyle选USERBIT_LINE 时才有意义( 选其它线型,
uppattern取0即可)。此进uppattern的16位二进制数的每一位代表一个象元, 如
果那位为1, 则该象元打开, 否则该象元关闭。

   void far getlinesettings(struct linesettingstype far *lineinfo);
      该函数将有关线的信息存放到由lineinfo 指向的结构中,   表中
linesettingstype的结构如下:
     struct linesettingstype{
        int linestyle;
        unsigned upattern;
        int thickness;
     }
  例如下面两句程序可以读出当前线的特性
   struct linesettingstype *info;
   getlinesettings(info);
 
   void far setwritemode(int mode);
  该函数规定画线的方式。如果mode=0, 则表示画线时将所画位置的原来信息
覆盖了(这是TURBO C的默认方式)。如果mode=1, 则表示画线时用现在特性的线
与所画之处原有的线进行异或(XOR)操作, 实际上画出的线是原有线与现在规定
的线进行异或后的结果。因此, 当线的特性不变, 进行两次画线操作相当于没有
画线。---www.bianceng.cn
  有关线型设定和画线函数的例子如下所示。
  例10.
   #include<stdlib.h>
   #include<graphics.h>
   int main()
   {
     int gdriver, gmode, i;
     gdriver=DETECT;
     registerbgidriver(EGAVGA_driver);
     initgraph(&gdriver, &gmode, "");
     setbkcolor(BLUE);
     cleardevice();
     setcolor(GREEN);
     circle(320, 240, 98);
     setlinestyle(0, 0, 3);  /*设置三点宽实线*/
     setcolor(2);
     rectangle(220, 140, 420, 340);
     setcolor(WHITE);
     setlinestyle(4, 0xaaaa, 1);  /*设置一点宽用户定义线*/
     line(220, 240, 420, 240);
     line(320, 140, 320, 340);
     getch();
     closegraph();
     return 0;
   }

  5. 封闭图形的填充
  填充就是用规定的颜色和图模填满一个封闭图形。

  一、先画轮廓再填充
  TURBO C提供了一些先画出基本图形轮廓, 再按规定图模和颜色填充整个封
闭图形的函数。在没有改变填充方式时, TURBO C以默认方式填充。 下面介绍这
些函数。

   void far bar(int x1, int y1, int x2, int y2);
  确定一个以(x1, y1)为左上角, (x2, y2)为右下角的矩形窗口, 再按规定图
模和颜色填充。---www.bianceng.cn
  说明: 此函数不画出边框, 所以填充色为边框。

  void far bar3d(int x1, int y1, int x2, int y2,  int depth,  int
topflag);
  当topflag为非0时, 画出一个三维的长方体。当topflag为0时, 三维图形不
封顶, 实际上很少这样使用。
  说明: bar3d()函数中, 长方体第三维的方向不随任何参数而变, 即始终为
45度的方向。

   void far pieslice(int x, int y, int stangle, int endangle,  int
radius);
  画一个以(x, y)为圆心, radius为半径, stangle为起始角度, endangle 为
终止角度的扇形, 再按规定方式填充。当stangle=0, endangle=360 时变成一个
实心圆, 并在圆内从圆点沿X轴正向画一条半径。
 
   void far sector(int x, int y,  int stanle,  intendangle,  int
xradius, int yradius);
  画一个以(x, y)为圆心分别以xradius, yradius为x轴和y轴半径, stangle
为起始角, endangle为终止角的椭圆扇形, 再按规定方式填充。


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