c語(yǔ)言屏幕控制與繪圖

1、本章要求：了解C語(yǔ)言的圖形化界面與文本界面的特點(diǎn)； 掌握?qǐng)D形接口函數(shù)的使用，圖形方式屏幕的坐標(biāo)系； 掌握常用圖形函數(shù)的使用，并能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的二維平圖形的應(yīng)用程序。 本章難點(diǎn)： 使用常用圖形函數(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的圖形應(yīng)用程序本章重點(diǎn)： 圖形接口函數(shù)的使用，圖形方式屏幕的坐標(biāo)系*第10章 屏幕控制與繪圖*第10章 屏幕控制與繪圖 隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，圖形和圖像已經(jīng)稱為其最具特色的特征之一。圖形、圖像由于是人們最易接受和最直觀的信息，不僅僅用于裝點(diǎn)計(jì)算機(jī)軟件的門面，而且在各個(gè)方面都被廣泛的應(yīng)用。因此，圖形處理在計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)中也是一個(gè)重要的內(nèi)容。 本章僅對(duì)Turbo C環(huán)境下圖形處理功能做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，

2、讀者如果需要深入了解C語(yǔ)言的圖形圖像處理功能，請(qǐng)參閱其它書籍資料。10.1 文本模式10.2 圖形模式10.3 圖形函數(shù)及其使用10.1 文本模式10.1.1 文本窗口（字符屏幕）的創(chuàng)建 1. Turbo C可以定義屏幕上的一個(gè)矩形域作為窗口，使用window()函數(shù)定義。窗口定義之后，用有關(guān)窗口的輸入輸出函數(shù)就可以只在此窗口內(nèi)進(jìn)行操作而不超出窗口的邊界。 2. window()函數(shù)的調(diào)用格式為： window(int left, int top, int right, int bottom); 該函數(shù)的原型在conio.h中。函數(shù)中形式參數(shù)(int left, int top)是窗口左上角的

3、坐標(biāo)，(int right, int bottom)是窗口的右下角坐標(biāo)，其中(left, top)和(right, bottom) 是相對(duì)于整個(gè)屏幕而言的。10.1 文本模式10.1.1 文本窗口（字符屏幕）的創(chuàng)建 3. Turbo C規(guī)定整個(gè)屏幕的左上角坐標(biāo)為(1, 1)，右下角坐標(biāo)為(80, 25)，并規(guī)定沿水平方向?yàn)閄軸，方向朝右；沿垂直方向?yàn)閅軸，方向朝下。4.若window()函數(shù)中的坐標(biāo)超過了屏幕坐標(biāo)的界限，則窗口的定義就失去了意義，也就是說定義將不起作用，但程序編譯鏈接時(shí)并不出錯(cuò)。例如，要定義一個(gè)窗口左上角在屏幕(10, 20)處，大小為30列15行的窗口可寫成： window(

4、10, 20, 40, 35);10.1 文本模式10.1.2 文本窗口屏幕處理函數(shù) 1設(shè)置背景顏色和字符顏色 在文本窗口中可以設(shè)置背景顏色和設(shè)置輸出字符的顏色，使用的函數(shù)為：設(shè)置背景顏色：void textbackground(int color)設(shè)置字符顏色：void textcolor(int color) 2在文本窗口內(nèi)的輸出函數(shù)輸出格式輸出函數(shù)： int cprintf( char *format, va_list arglist.)格式輸入函數(shù)： int cscanf(char *format, va_list arglist.)10.1 文本模式10.1.2 文本窗口屏幕處理函數(shù)

5、 2在文本窗口內(nèi)的輸出函數(shù)輸出字符輸入輸出函數(shù)： 輸入字符串：char *cgets(char *str)輸出字符串：int cputs(char *str)輸入一個(gè)字符：int getche(void)輸出一個(gè)字符：int putch(int ch)10.1 文本模式10.1.2 文本窗口屏幕處理函數(shù) 3其它有關(guān)字符屏幕操作函數(shù) （1）void clrscr(void);清除當(dāng)前窗口文本內(nèi)容，并把光標(biāo)定位在窗口左上角(1, 1)處。 （2）void clreol(void)清除當(dāng)前窗口從光標(biāo)位置到行尾的所有字符，光標(biāo)位置不變。 （3）void gotoxy(x, y)定位光標(biāo)在當(dāng)前窗口中的位

6、置。10.1 文本模式10.1.2 文本窗口屏幕處理函數(shù) 3其它有關(guān)字符屏幕操作函數(shù)（4）int gettext(int xl, int yl, int x2, int y2, void *buffer)將屏幕上指定的矩形區(qū)域內(nèi)文本內(nèi)容存入buffer 指針指向的一個(gè)內(nèi)存空間。（5）int puttext(int x1，int y1，int x2，int y2，void *buffer)將gettext()函數(shù)存入內(nèi)存buffer中的文字內(nèi)容拷貝到屏幕上指定的位置。（6）int movetext(int x1，int x2，int y2，int x3，int y3)將屏幕左上角為(x1，y1)

7、，右下角為(x2，y2)的一矩形窗口內(nèi)的文本內(nèi)容拷貝到左上角為(x3，y3)的新位置。10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 在未設(shè)置圖形模式之前，系統(tǒng)默認(rèn)屏幕為文本模式（25，80列，字符模式）。所以要使用圖形功能，必須先根據(jù)顯示器的種類將顯示器設(shè)置成為某種圖形模式。 1設(shè)置屏幕為圖形模式設(shè)置屏幕為圖形模式，可用圖形初始化函數(shù)initgraph，其調(diào)用格式為： initgraph(int *gdriver，int *gmode，char *path); 其中，gdriver和gmode分別表示圖形驅(qū)動(dòng)器和模式，path是指圖形驅(qū)動(dòng)程序所在的路徑。有關(guān)圖形驅(qū)動(dòng)器、圖形模式的符號(hào)常數(shù)及對(duì)應(yīng)

8、的分辨率見教材P265表10-1。10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 2自動(dòng)檢測(cè)顯示器種類的函數(shù) 有時(shí)程序設(shè)計(jì)人員并不知道了解所使用的顯示器種類，或者編寫的程序?qū)⒂糜诓煌@示器，因此 Turbo C提供了一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)顯示器種類的函數(shù)，其調(diào)用格式為： detectgraph(int *gdriver，*gmode); 其中g(shù)driver和gmode的意義與上面介紹的initgraph函數(shù)中的參數(shù)相同。 10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 3退出圖形狀態(tài) Turbo C提供的退出圖形狀態(tài)的函數(shù)closegraph()，其調(diào)用格式為： closegraph(); 調(diào)用該函數(shù)后，系

9、統(tǒng)退出圖形模式而進(jìn)入文本模式，并釋放用于保存圖形驅(qū)動(dòng)程序和字體的系統(tǒng)內(nèi)存。 10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 例. 直接設(shè)置VGA高分辨率圖形模式。 #include void main() int gdriver,gmode; gdriver=VGA; gmode=VGAHI; initgraph(&gdriver,&gmode,f:tc20); setbkcolor(LIGHTGRAY); /* 設(shè)置背景顏色 */ setcolor(BLUE); /* 設(shè)置前景顏色 */ rectangle(100,100,300,250); /* 畫一個(gè)長(zhǎng)方形 */ getch(); /*

10、暫停*/ closegraph(); 10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 例.使用系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)顯示器種類的函數(shù)detectgraph()來(lái)進(jìn)行硬件測(cè)試后，按檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行圖形模式設(shè)置。#include void main() int gdriver,gmode; detectgraph(&gdriver,&gmode); /*自動(dòng)測(cè)試顯示器*/ initgraph(&gdriver,&gmode,f:tc20); setbkcolor(LIGHTGRAY); /* 設(shè)置背景顏色 */ setcolor(BLUE); /* 設(shè)置前景顏色 */ rectangle(100,100,3

11、00,250); /* 畫一個(gè)長(zhǎng)方形 */ getch(); /* 暫停*/ closegraph(); 10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 例.采用Turbo C提供的一種更簡(jiǎn)單的方法，即用gdriver= DETECT 語(yǔ)句后再使用initgraph()函數(shù)。#include void main() int gdriver=DETECT,gmode; initgraph(&gdriver,&gmode,f:tc20); setbkcolor(LIGHTGRAY); /* 設(shè)置背景顏色 */ setcolor(BLUE); /* 設(shè)置前景顏色 */ rectangle(100,10

12、0,300,250); /*畫一個(gè)長(zhǎng)方形*/ getch(); /* 暫停*/ closegraph(); 10.2 圖形模式10.2.1 設(shè)置圖形模式 以上三例的運(yùn)行效果10.2 圖形模式10.2.2 圖形窗口 與文本模式下可以設(shè)定屏幕窗口一樣，圖形模式下也可以在屏幕上某一區(qū)域設(shè)定窗口，只是設(shè)定的為圖形窗口而已，其后的有關(guān)圖形操作都將以這個(gè)窗口的左上角(0，0)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，而且可通過設(shè)置使窗口之外的區(qū)域?yàn)椴豢山佑|。這樣，所有的圖形操作就被限定在窗口內(nèi)進(jìn)行。 10.2 圖形模式10.2.2 圖形窗口 1設(shè)置屏幕圖形窗口void setviewport(int xl，int yl，int x2

13、，int y2，int clipflag) 設(shè)定一個(gè)以(xl，yl)象元點(diǎn)為左上角，(x2，y2)象元為右下角的圖形窗口，其中x1，y1，x2，y2是相對(duì)于整個(gè)屏幕的坐標(biāo)。若clipflag為非0，則設(shè)定的圖形以外部分不可接觸，若clipflag為0，則圖形窗口以外可以接觸。10.2 圖形模式10.2.2 圖形窗口 2用于圖形窗口的輸入輸出函數(shù) 在圖形模式下，只能用標(biāo)準(zhǔn)輸出函數(shù)，如printf()，puts()，putchar()函數(shù)輸出文本到屏幕。 除此之外，其它輸出函數(shù)（如窗口輸出函數(shù)）不能使用，即是可以輸出的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，也只以前景色為白色，按80列，25行的文本方式輸出。 Turbo C也

14、提供了一些專門用于在圖形顯示模式下的文本輸出函數(shù)： 10.2 圖形模式10.2.2 圖形窗口 （1）void outtext(char *textstring) 功能是：在當(dāng)前位置輸出字符串指針textstring所指的文本。（2）void outtextxy(int x，int y，char *textstring) 功能是：在指定的(x，y)位置輸出字符串指針textstring所指 的文本。其中x和y為象元坐標(biāo)。（3）void sprintf(char *buffer, char *format, va_list arglist); 功能是：將變量va_list arglist按form

15、at指定的格式輸出到指針buffer所指的字符串中。然后再使用outtext()函數(shù)或outtextxy()函數(shù)輸出。10.2 圖形模式10.2.2 圖形窗口 3清除圖形窗口內(nèi)容（1）void clearviewport(void)此函數(shù)用于清除視圖區(qū)內(nèi)顯示的內(nèi)容，并且把當(dāng)前點(diǎn)重新定位于視圖區(qū)的左上角。（2）void cleardevice(void)該函數(shù)是清除屏幕上的所有內(nèi)容，并且把當(dāng)前坐標(biāo)點(diǎn)重新定位于屏幕的左上角。在文本模式下的清屏函數(shù)是clrscr()。 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.1 顏色函數(shù) 1設(shè)置屏幕背景和前景顏色設(shè)置背景色： void setbkcolor( int c

16、olor);設(shè)置前景色： void setcolor(int color);2獲取屏幕背景和前景顏色函數(shù)獲取屏幕背景顏色函數(shù)：int getbkcolor(void); 返回整型數(shù)值。獲取屏幕前景顏色函數(shù)：int getcolor(void); 返回整型數(shù)值。3獲取指定點(diǎn)的圖形顏色函數(shù)獲得點(diǎn)(x，y)的顏色值的函數(shù)：int getpixel(int x，int y); 返回整型數(shù)值。 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.1 顏色函數(shù) 符號(hào)常數(shù)數(shù)值含義符號(hào)常數(shù)數(shù)值含義BLACK0黑色DARKGRAY8深灰BLUE1蘭色LIGHTBLUE9深蘭GREEN2綠色LIGHTGREEN10淡綠CYAN3

17、青色LIGHTCYAN11淡青RED4紅色LIGHTRED12淡紅MAGENTA5洋紅LIGHTMAGENTA13淡洋紅BROWN6棕色YELLOW14黃色LIGHTGRAY7淡灰WHITE15白色有關(guān)屏幕顏色的符號(hào)常數(shù)表 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.2 屏幕坐標(biāo)位置的函數(shù)（1）int getmaxx(void); 該函數(shù)返回x軸的最大值。（2）int getmaxy(void); 該函數(shù)返回y軸的最大值。（3）int getx(void); 該函數(shù)返回游標(biāo)在x軸的位置。（4）void gety(void); 該函數(shù)返回游標(biāo)有y軸的位置。（5）void moveto(int x, in

18、t y); 該函數(shù)移動(dòng)游標(biāo)到(x，y)點(diǎn)。（6）void moverel(int dx, int dy); 該函數(shù)移動(dòng)游標(biāo)從當(dāng)前位置(x，y)移動(dòng)到(x+dx，y+dy位置。10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)1畫點(diǎn)函數(shù) void putpixel(int x，int y，int color); 該函數(shù)表示在指定象元上畫一個(gè)按color所確定顏色的點(diǎn)，而x，y是指該圖形象元的坐標(biāo)值。 在圖形模式下，是按象元來(lái)定義坐標(biāo)的。對(duì)VGA適配器，它的最高分辨率為640 x480，其中640為整個(gè)屏幕從左到右所有象元的個(gè)數(shù)，480為整個(gè)屏幕從上到下所有象元的個(gè)數(shù)。 屏幕的左上角坐標(biāo)為(0，

19、0)，右下角坐標(biāo)為(639，479)，水平方向從左到右為x軸正向，垂直方向從上到下為y軸正向。Turbo C的圖形函數(shù)都是相對(duì)于圖形屏幕坐標(biāo)，即象元來(lái)說的。 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)2畫直線函數(shù)（1）void line(int x0，int y0，int x1，int y1); 畫一條從點(diǎn)(x0，y0)到(x1，y1)的直線。（2）void lineto(int x，int y); 畫一條從當(dāng)前點(diǎn)位置到點(diǎn)(x，y)的直線。（3）void linerel(int dx，int dy); 畫一條從當(dāng)前點(diǎn)位置(x，y)到按相對(duì)增量確定的點(diǎn)(x+dx，y+dy)的直線。10

20、.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)3畫圓、圓弧及橢圓函數(shù)（1）void circle(int x，int y，int radius); 畫一個(gè)以(x，y)為圓心，radius為半徑的圓。（2）void arc(int x，int y，int stangle，int endangle，int radius); 畫一段以(x，y)為圓心，radius為半徑，從stangle開始到endangle結(jié)束(用度表示)的圓弧線。在Turbo C中規(guī)定x軸正向?yàn)?度，逆時(shí)針方向角度遞增。（3）void ellipse(int x，int y，int stangle，int endangle，i

21、nt xradius，int yradius); 以(x，y)為中心，xradius，yradius為x軸和y軸半徑，從度角stangle開始到endangle結(jié)束畫一段橢圓線，當(dāng)stangle=0，endangle=360時(shí)，則畫出一個(gè)完整的橢圓。10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)4畫矩形框和多邊形函數(shù)（1）畫矩形框：void rectangle(int x1，int y1，int x2，inty2); 以點(diǎn)(x1，y1)為左上角，點(diǎn)(x2，y2)為右下角畫一個(gè)矩形框。（2）畫多邊形：void drawpoly(int numpoints，int *polypoints);

22、 畫一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)為numpoints，各頂點(diǎn)坐標(biāo)由polypoints 給出的多邊形。polypoints整型數(shù)組必須至少有2倍頂點(diǎn)數(shù)個(gè)元素。每一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)都定義為x，y，并且x在前。值得注意的是當(dāng)畫一個(gè)封閉的多邊形時(shí)，numpoints 的值取實(shí)際多邊形的頂點(diǎn)數(shù)加一，并且數(shù)組polypoints中第一個(gè)和最后一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)相同。10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)5設(shè)定線型函數(shù) 在沒有對(duì)線的特性進(jìn)行設(shè)定之前，Turbo C用其默認(rèn)的一點(diǎn)寬的實(shí)線，但Turbo C也提供了可以改變線型的函數(shù)。線型包括：寬度和形狀。其中寬度只有兩種選擇: 一點(diǎn)寬和三點(diǎn)寬。而線的形狀則有五種。（1）設(shè)

23、置線形狀：void setlinestyle(int linestyle，unsigned upattern，int thickness); 該函數(shù)用來(lái)設(shè)置線的有關(guān)信息，其中l(wèi)inestyle是線形狀的規(guī)定，thickness是線的寬度，見下表。 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用符號(hào)常數(shù)數(shù)值含義SOLID_LINE0實(shí)線DOTTED_LINE1點(diǎn)線CENTER_LINE2中心線DASHED_LINE3點(diǎn)劃線USERBIT_LINE4用戶定義線 有關(guān)線的形狀(linestyle) 符號(hào)常數(shù)數(shù)值含義NORM_WIDTH1一點(diǎn)寬THIC_WIDTH3三點(diǎn)寬有關(guān)線寬(thickness) 10.3 圖形函數(shù)

24、及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)（2）設(shè)置畫線方式函數(shù) void setwritemode(int mode); 參數(shù)mode=0，則表示畫線時(shí)將所畫位置的原來(lái)信息覆蓋了（這是Turbo C的默認(rèn)方式）。 如果mode=1，則表示畫線時(shí)用現(xiàn)在特性的線與所畫之處原有的線進(jìn)行異或(XOR)操作，實(shí)際上畫出的線是原有線與現(xiàn)在規(guī)定的線進(jìn)行異或后的結(jié)果。 因此，當(dāng)線的特性不變，進(jìn)行兩次畫線操作相當(dāng)于沒有畫線。 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)6封閉圖形的填充填充就是用規(guī)定的顏色和模式填滿一個(gè)封閉圖形。 （1）設(shè)定填充方式設(shè)置填充方式的函數(shù): void setfillstyle(in

25、t pattern，int color); color的值是當(dāng)前屏幕圖形模式時(shí)顏色的有效值。pattern的值及與其等價(jià)的符號(hào)常數(shù)如下表所示。 其中除USER_FILL（用戶定義填充式樣）外，其它填充式樣均可由setfillstyle()函數(shù)設(shè)置。當(dāng)選用USER_FILL時(shí)，該函數(shù)對(duì)填充圖模和顏色不作任何改變。之所以定義USER_FILL主要因?yàn)樵讷@得有關(guān)填充信息時(shí)用到此項(xiàng)。 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用符號(hào)常數(shù)數(shù)值含義EMPTY_FILL0以背景顏色填充SOLID_FILL1以實(shí)填充LINE_FILL2以直線填充LTSLASH_FILL3以斜線填充(陰影線)SLASH_FILL4以粗斜線填充(

26、粗陰影線)BKSLASH_FILL5以粗反斜線填充(粗陰影線)LTBKSLASH_FILL6以反斜線填充(陰影線)HATCH_FILL7以直方網(wǎng)格填充XHATCH_FILL8以斜網(wǎng)格填充INTTERLEAVE_FILL9以間隔點(diǎn)填充WIDE_DOT_FILL10以稀疏點(diǎn)填充CLOSE_DOS_FILL11以密集點(diǎn)填充USER_FILL12以用戶定義式樣填充 關(guān)于填充式樣pattern的規(guī)定 10.3 圖形函數(shù)及其應(yīng)用10.3.3 基本圖形函數(shù)（2）任意封閉圖形的填充 void floodfill(int x，int y，int border);其中：x，y為封閉圖形內(nèi)的任意一點(diǎn)。border為邊界的顏色，也就是封閉圖形輪廓的顏色。調(diào)用了該函數(shù)后，將用規(guī)定的顏色和圖模填滿整個(gè)封閉圖形。其他說明：如果x或y取在邊界上，則不進(jìn)行填充。如果不是封閉圖形則填充會(huì)從沒有封閉的地方溢出去，填滿其它地方。如果x或y在圖形外面，則填充封閉圖形外的屏幕區(qū)域。