有哪位老大能告诉我 计算机图形学中关于圆与椭圆的生成算法的源程序
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枯墨云
2024-11-28 02:11:58
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。
表2. 图形驱动器、模式的符号常数及数值
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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
———————————————————————————————————
EGA644 EGA64LO 0 16色
640*200
EGA64HI 1 4色
640*350
———————————————————————————————————
EGAMON 5 EGAMONHI0 2色
640*350
———————————————————————————————————
IBM8514 6 IBM8514LO 0256色
640*480
IBM8514HI 1256色
1024*768
———————————————————————————————————
HERC 7 HERCMONOHI 0 2色
720*348
———————————————————————————————————
ATT400 8 ATT400C00 C0
320*200
ATT400C11 C1
320*200
ATT400C22 C2
320*200
ATT400C33 C3
320*200
ATT400MED 4 2色
320*200
ATT400HI5 2色
320*200
———————————————————————————————————
VGA 9 VGALO 0 16色
640*200
VGAMED 1 16色
640*350
VGAHI 2 16色
640*480
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PC3270 10 PC3270HI0 2色
720*350
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DETECT 0 用于硬件测试
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作者： vc99 2005-1-12 04:22 回复此发言
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2 图形函数
例4. 使用图形初始化函数设置VGA高分辨率图形模式
#include
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
int main()
{
int gdriver, gmode;
detectgraph(&gdriver, &gmode); /*自动测试硬件*/
printf("the graphics driver is %d, mode is %d\n", 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
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。
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 LIB\GRAPHICS.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
#include
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。
作者： vc99 2005-1-12 04:22 回复此发言
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3 图形函数
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
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符号常数 数值 含义 符号常数 数值 含义
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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
MAGENTA5 洋红 LIGHTMAGENTA 13 淡洋红
BROWN 6 棕色 YELLOW 14 黄色
LIGHTGRAY 7 淡灰 WHITE 15 白色
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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。
表4 CGA调色板与颜色值表
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调色板 颜色值
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符号常数 数值 0 1 2 3
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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
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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
#include
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。
作者： vc99 2005-1-12 04:22 回复此发言
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4 图形函数
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
#include
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)
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符号常数 数值 含义
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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
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作者： vc99 2005-1-12 04:22 回复此发言
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5 图形函数
thickness是线的宽度, 见表6。
表6. 有关线宽(thickness)
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符号常数 数值 含义
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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。
有关线型设定和画线函数的例子如下所示。
例10.
#include
#include
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。
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。
二、设定填充方式
TURBO C有四个与填充方式有关的函数。下面分别介绍:
void far setfillstyle(int pattern, int color);
color的值是当前屏幕图形模式时颜色的有效值。pattern的值及与其等价的符号常数如表7所示。
作者： vc99 2005-1-12 04:22 回复此发言
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6 图形函数
表7. 关于填充式样pattern的规定
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
符号常数 数值 含义
———————————————————————————
EMPTY_FILL 0以背景颜色填充
SOLID_FILL 1以实填充
LINE_FILL 2以直线填充
LTSLASH_FILL 3以斜线填充(阴影线)
SLASH_FILL 4以粗斜线填充(粗阴影线)
BKSLASH_FILL 5以粗反斜线填充(粗阴影线)
LTBKSLASH_FILL 6以反斜线填充(阴影线)
HATCH_FILL 7以直方网格填充
XHATCH_FILL8以斜网格填充
INTTERLEAVE_FILL 9以间隔点填充
WIDE_DOT_FILL 10 以稀疏点填充
CLOSE_DOS_FILL 11 以密集点填充
USER_FILL 12 以用户定义式样填充
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
除USER_FILL(用户定义填充式样)以外, 其它填充式样均可由setfillstyle()函数设置。当选用USER_FILL时, 该函数对填充图模和颜色不作任何改变。 之所以定义USER_FILL主要因为在获得有关填充信息时用到此项。
void far setfillpattern(char * upattern,int color);
设置用户定义的填充图模的颜色以供对封闭图形填充。
其中upattern是一个指向8个字节的指针。这8个字节定义了8x8点阵的图形。每个字节的8位二进制数表示水平8点, 8个字节表示8行, 然后以此为模型向个封闭区域填充。
void far getfillpattern(char * upattern);
该函数将用户定义的填充图模存入upattern指针指向的内存区域。
void far getfillsetings(struct fillsettingstype far * fillinfo);
获得现行图模的颜色并将存入结构指针变量fillinfo中。其中fillsettingstype结构定义如下:
struct fillsettingstype{
int pattern; /* 现行填充模式 * /
int color; /* 现行填充模式 * /
};
有关图形填充图模的颜色的选择, 请看下面例程。
例11:
#include
main(){
char str[8]={10,20,30,40,50,60,70,80}; /*用户定义图模*/
int gdriver,gmode,i;
struct fillsettingstype save; /*定义一个用来存储填充信息的结构变量*/
gdriver=DETECT;
initgraph(&gdriver,&gmode,"c:\\tc");
setbkcolor(BLUE);
cleardevice();
for(i=0;i<13;i++)
{
setcolor(i+3);
setfillstyle(i,2+i); /* 设置填充类型 *
bar(100,150,200,50); /*画矩形并填充*/
bar3d(300,100,500,200,70,1); /* 画长方体并填充*/
pieslice(200, 300, 90, 180, 90);/*画扇形并填充*/
sector(500,300,180,270,200,100);/*画椭圆扇形并填充*/
delay(1000); /*延时1秒*/
}
cleardevice();
setcolor(14);
setfillpattern(str, RED);
bar(100,150,200,50);
bar3d(300,100,500,200,70,0);
pieslice(200,300,0,360,90);
sector(500,300,0,360,100,50);
getch();
getfillsettings(&save); /*获得用户定义的填充模式信息*/
closegraph();
clrscr();
printf("The pattern is %d, The color of filling is
%d",
save.pattern, save.color); /*输出目前填充图模和颜色值*/
getch();
}
以上程序运行结束后, 在屏幕上显示出现行填充图模和颜色的常数值。
三、任意封闭图形的填充
截止目前为止, 我们只能对一些特定形状的封闭图形进行填充, 但还不能对任意封闭图形进行填充。为此, TURBO C 提供了一个可对任意封闭图形填充的函数, 其调用格式如下:
void far floodfill(int x, int y, int border);
作者： vc99 2005-1-12 04:22 回复此发
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