计算机图形图像学实验指导书

1.1  C语言图形程序设计基础

1.1.1屏幕显示方式与坐标系

1.文本方式与坐标系

在屏幕上只能显示字符的方式称为文本方式。在文本方式下，屏幕上可以显示的最小单位就是字符。为了能在指定位置显示每个字符，C语言提供了字符坐标系，字符坐标系原点为（1，1），水平为x轴，分为若干列；垂直方向为y轴，分为若干行。

Turbo  C支持以下6种不同显示方式：

v   BW40：    40*25      黑白

v   C40：      40*25      彩色

v   BW80：    80*25      黑白

v   C80：      80*25      彩色

v   MONO：   80*25      单色

v   C4350：    EGA   80*43；VGA     80*45     彩色

2.图形方式

在屏幕上显示图形的方式称为图形方式。图形方式下，屏幕上每个像素的显示位置用点坐标来描述。在此坐标系统中，屏幕左上角为坐标原点（0，0），水平方向为x轴，自左向右；垂直方向为y轴，自上向下。分辨率不同，max x、max y也不同。

 

1.1.2图形驱动程序与图形模式

1.图形驱动程序

符号常量	数值	符号常量	数值
DETELT	0	IBM8514	6
CGA	1	HERCMONO	7
MCGA	2	ATT400	8
EGA	3	VGA	9
EGA64	4	PC3270	10
EGAMONO	5

2.图形模式

驱动程序	图形模式	值	分辨率	调色板
CGA	CGAC0	0	320*200	C0
	CGAC1	1	320*200	C1
	CGAC2	2	320*200	C2
	CGAC3	3	320*200	C3
	CGAC4	4	640*200	2色
EGA	EGAHI	0	640*200	16色
	EGALO	1	640*350	16色
VGA	VGALO	0	640*200	16色
	VGAMED	1	640*350	16色
	VGAHI	2	640*480	16色

 

1.1.3图形系统初始化和模式控制

Turbo C的图形函数均在头文件“graphics.h”中定义，所以凡是要用到这些函数的程序，在程序文件的开头都要些上文件包含命令：

 #include<graphics.h>

1.       图形系统初始化函数

void for initgraph(int *gdriver,int*gmode,char*path)

gdriver:指定要装入的图形驱动程序

gmode:设置图形显示模式

path:指明驱动程序所在路径

1）已知显示器类型的图形系统初始化：

v  #include <graphics.h>

v  main()

v  {

v    int gdriver,gmode;

v    gdriver=CGA;

v    gmode=CGAC0;

v    initgraph(&gdriver,&gmode, "g://Win-TC");

v    bar3d(10,20,50,80,0,0);

v    getch();

v    closegraph();

v  }

2）自动初始化图形系统：

v  #include<graphics.h>

v  main()

v  {

v    int gdriver=DETECT,gmode;

v    initgraph(&gdriver,&gmode, "g://Win-TC");

v    bar3d(10,20,50,80,0,0);

v    getch();

v    closegraph();

v  }

2.图形系统的关闭

void far closegraph();

3.图形模式的控制

1)返回当前图形模式值int far getgraphmode(void);

2)恢复屏幕在图形初始化前模式

    void  far  restorecrtmode(void)

3)设置系统图形模式并清屏幕

    void  far  setgraphmode(int gmode);

4)获取图形驱动器可使用的模式范围

  void  far  getmoderang(int driver,int *lomode,int*himode);

例：

#include<stdio.h>

#include<graphics.h>

main()

{

int gdriver,gmode，lo,hi;   gdriver=CGA;

getmoderange(CGA,&lo,&hi);

printf("CGA supporting modes range from %d to %d/n",lo,hi);

Initgraph(&gdriver,&lo, "g://Win-TC");

bar3d(100,30,130,150,0,0);

getch();

gmode=getgraphmode();

restorecrtmode();

printf("now in text mode,press any key back to graphics mode./n");

getch();

setgraphmode(gmode);

rectangle(50,30,100,130);

getch();

closegraph();

}

1.1.4图形坐标的设置

1、定点

1）把当前光标移到所需的位置   void  far moveto(int x,int y);

2)以增量方式移动当前光标  void  far moverel(int deltax,int deltay);

2、读取当前光标位置   int far getx(void);int far gety(void);

3、读取x,y轴的最大值  int far getmaxx(void);int far getmaxy(void);

例：

显示系统中图形硬件支持的最大的x，y值

#include<stdio.h>

#include<graphics.h>

main()

{   int gdriver,gmode;

gdriver=CGAC0;

initgraph(&gdriver,&gmode, " ");

printf("max x,y is %d,%d",getmaxx(),getmaxy());

getch();

restorecrtmode();

}

例：画一王字

#include<graphics.h>

main()

{         int gdriver=DETECT,gmode;

          int x,y;

          initgraph(&gdriver,&gmode, "  ");

          cleardevice();

          moveto(100,40),          linerel(40,0);

          x=getx();  y=gety();

          moveto(x,y+20);          linerel(-40,0);

          moverel(0,20);            linerel(40,0);

          moverel(-20,0);            linerel(0,-40);

          getch();

          closegraph();

}

1.1.5屏幕窗口操作

1、图形屏幕处理

1）清除图形屏幕void far cleardevice(void);

例：

#include<graphics.h>

main()

{

int gdriver,gmode;

gdriver=VGA;

gmode= VGALO;

initgraph(&gdriver,&gmode, " ");

cleardevice();

bar3d(10,20,50,180,0,0,);

getch();

closegraph();

}

2)设置图形输出活动页void far setactivepage(int page);

3)设置可见图形页号void far setvisualpage(int page);

#include<graphics.h>

main()

{         int gdriver,gmode;

          gdriver=VGA;gmode=VGAHI;

          initgraph(&gdriver,&gmode, " ");

          cleardevice();

          setactivepage(1);

          circle(150,130,80);

          setactivepage(0);

          rectangle(40,160,90,180);          getch();

          setvisualpage(1);                 getch();

          setvisualpage(0);                 getch();

          closegraph();

}

2、屏幕窗口操作

1）清除当前图形窗口

void far clearviewport(void);

2)设置图形窗口

void far setviewport(int left,int top,int right,int bottom,int clipflag);

说明：若clipflag为1，则超出窗口的输出自动剪裁掉，若clipflag为0，则图形窗口之外不被剪裁

例：

#include<graphics.h>

main()

{               int gdriver=CGA,gmode=0;

                initgraph(&gdriver,&gmode, " ");

                rectangle(30,25,80,80);

                setviewport(30,25,80,80,0);

                line(0,0,100,150);getch();

                clearviewport();getch();

                cleardevice();getch();

                setviewport(20,15,80,80,1);

               rectangle(0,0,60,65);

               line(0,0,100,150);getch();

               closegraph();

}

1.2图形颜色设置

1.2.1颜色的设置

1.设置当前背景色    void far setbkcolor(int color);

下表列出背景色名称和数值的对应关系。缺省时，默认值为0，即黑色。

符号常量	数值	含义	符号常量	数值	含义
BLACK	0	黑色	LIGHTBLUE	9	浅蓝
BLUE	1	蓝色	LIGHTGREEN	10	浅绿
GREEN	2	绿色	LIGHTYAN	11	浅青
CYAN	3	青色	LIGHTRED	12	浅红
RED	4	红色	LIGHTMAGENTA	13	浅洋红
MAGENTA	5	洋色	YELLOW	14	黄色
BROWN	6	棕色	WHITE	15	白色
LIGHTGRAY	7	浅灰
DARKGRAY	8	深灰

2.设置当前画图颜色void far setcolor(int color)

例：将画笔设置为红色，画一圆

#include"graphics.h"

main()

{

   int gdrive=EGA,gmode=EGAHI;

   initgraph(&gdrive,&gmode,"");

   setbkcolor(1);

   setcolor(RED);

   circle(120,100,50);

   getch();

   closegraph();

   }

2.2.2调色板

根据颜色控制方法不同，可以把支持的颜色屏幕划分为两类：一类是CGA；另一类是EGA，包括EGA和VGA适配器。

1.CGA调色板

调色板号	颜色0	颜色1	颜色2	颜色3
CGAC0	背景色	CGA-LIGHTGREEN	CGA-LIGHTRED	CGA_YELLOW
CGAC1	背景色	CGA_LIGHTCYAN	CGA_LIGHTMAGENTA	CGA_WHITE
CGAC2	背景色	CGA_GREEN	CGA_RED	CGA_YELLOW
CGAC3	背景色	CGA_CYAN	CGA_MAGENTA	CGA_YELLOW

低分辨率方式下，显示4种颜色

高分辨率方式下，显示2种颜色

例如：  int gdrive=CGA,gmode=CGAC1;

        initgraph(&gdrive,&gmode,"");

        ……

setcolor(CGA-WHITE);

……

2.EGA调色板（共64色，调色板16色）

符号常量	数值	含义	符号常量	数值	含义
EGA-BLACK	0	EGA黑色	EGA-DARKGRAY	56	EGA深灰
EGA-BLUE	1	EGA蓝色	EGA-LIGHTBLUE	57	EGA浅蓝
EGA-GREEN	2	EGA绿色	EGA-LIGHTGREEN	58	EGA浅绿
EGA-CYAN	3	EGA青色	EGA=LIGHTCYAN	59	EGA浅青
EGA-RED	4	EGA红色	EGA-LIGHTRED	60	EGA浅红
EGA-MAGENTA	5	EGA洋红	EGA-LIGHTMACENTA	61	EGA浅洋红
EGA-LIGHTGARY	7	EGA浅灰	EGA-YELLOW	62	EGA黄色
EGA-BROWN	20	EGA棕色	EGA-WHITE	63	EGA白色

3.改变调色板的一种颜色

void far setpalette(int oldcolor,int newcolor);

CGA模式，只有背景色能改变oldcolor=0

例如：setpalette(0,GREEN);

EGA模式，oldcolor是背景色表中任一种颜色， newcolor是上表3.5任一种颜色

例如：setpalette(BLUE,EGA-GREEN);

或setpalette(1,2);

2.2.3读取颜色信息

1.读取当前背景颜色 int far getbkcolor(void)

例如：printf(“background color is %d”,getbkcolor());

2.读取当前画图颜色int far getcolor(void)

3.读取最高可用颜色数int far getmaxcolor(void)

    返回当前模式下最大有效颜色值。在EGA模式下返回最大值15，在CGA模式下，返回最大值3

4.在点（x,y）处画一规定颜色点

void far putpixel(int x,int y,int color);

5.读取点（x,y）的颜色

int far getpixel(int x,int y);

例：在不同位置画点

#include"graphics.h"

main()

{ int gdriver=DETECT,gmode;

  int color,i,max,bkcolor,brushcolor;

  initgraph(&gdriver,&gmode,"");

  max=getmaxcolor();

  for(i=0;i<20;i++)

  putpixel(50+i*10,20,(max-5));

  color=getpixel(50,20);

  putpixel(150,150,color);

  brushcolor=getcolor();

  bkcolor=getbkcolor();

  printf("background color is %d ,brush color is %d , color is %d",     bkcolor,brushcolor,color);

  putpixel(200,150,brushcolor);

  getch();

  closegraph();

  }