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有哪位老大能告訴我 計算機圖形學中關於圓與橢圓的生成算法的源程序

c語言圖形函數

Turbo C提供了非常豐富的圖形函數, 所有圖形函數的原型均在graphics. h中, 本節主要介紹圖形模式的初始化、獨立圖形程序的建立、基本圖形功能、圖形窗口以及圖形模式下的文本輸出等函數。另外, 使用圖形函數時要確保有顯示器圖形驅動程序*BGI, 同時將集成開發環境Options/Linker中的Graphics lib選為on, 只有這樣才能保證正確使用圖形函數。

1. 圖形模式的初始化

不同的顯示器適配器有不同的圖形分辨率。即是同壹顯示器適配器, 在不同模式下也有不同分辨率。因此, 在屏幕作圖之前, 必須根據顯示器適配器種類將顯示器設置成為某種圖形模式, 在未設置圖形模式之前, 微機系統默認屏幕為文本模式(80列, 25行字符模式), 此時所有圖形函數均不能工作。設置屏幕為圖形模式, 可用下列圖形初始化函數:

void far initgraph(int far *gdriver, int far *gmode, char *path);

其中gdriver和gmode分別表示圖形驅動器和模式, path是指圖形驅動程序所在的目錄路徑。有關圖形驅動器、圖形模式的符號常數及對應的分辨率見表2。

圖形驅動程序由Turbo C出版商提供, 文件擴展名為.BGI。根據不同的圖形適配器有不同的圖形驅動程序。例如對於EGA、 VGA 圖形適配器就調用驅動程序EGAVGA.BGI。

表2. 圖形驅動器、模式的符號常數及數值

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圖形驅動器(gdriver) 圖形模式(gmode)

——————————— ——————————— 色調 分辨率

符號常數 數值 符號常數 數值

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

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

———————————————————————————————————

PC3270 10 PC3270HI0 2色

720*350

———————————————————————————————————

DETECT 0 用於硬件測試

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作者: vc99 2005-1-12 04:22 回復此發言

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2 圖形函數

例4. 使用圖形初始化函數設置VGA高分辨率圖形模式

#include

int main()

{

int gdriver, gmode;

gdriver=VGA;

gmode=VGAHI;

initgraph(&gdriver, &gmode, "c:\\tc");

bar3d(100, 100, 300, 250, 50, 1); /*畫壹長方體*/

getch();

closegraph();

return 0;

}

有時編程者並不知道所用的圖形顯示器適配器種類, 或者需要將編寫的程序用於不同圖形驅動器, Turbo C提供了壹個自動檢測顯示器硬件的函數, 其調用格式為:

void far detectgraph(int *gdriver, *gmode);

其中gdriver和gmode的意義與上面相同。

例5. 自動進行硬件測試後進行圖形初始化

#include

int main()

{

int gdriver, gmode;

detectgraph(&gdriver, &gmode); /*自動測試硬件*/

printf("the graphics driver is %d, mode is %d\n", gdriver, gmode); /*輸出測試結果*/

getch();

initgraph(&gdriver, &gmode, "c:\\tc");

/* 根據測試結果初始化圖形*/

bar3d(10, 10, 130, 250, 20, 1);

getch();

closegraph();

return 0;

}

上例程序中先對圖形顯示器自動檢測, 然後再用圖形初始化函數進行初始化設置, 但Turbo C提供了壹種更簡單的方法, 即用gdriver= DETECT 語句後再跟initgraph()函數就行了。采用這種方法後, 上例可改為:

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提供了退出圖形狀態的函數closegraph(), 其調用格式為:

void far closegraph(void);

調用該函數後可退出圖形狀態而進入文本方式(Turbo C 默認方式), 並釋放用於保存圖形驅動程序和字體的系統內存。

2. 獨立圖形運行程序的建立

Turbo C對於用initgraph()函數直接進行的圖形初始化程序, 在編譯和鏈接時並沒有將相應的驅動程序(*.BGI)裝入到執行程序, 當程序進行到intitgraph()語句時, 再從該函數中第三個形式參數char *path中所規定的路徑中去找相應的驅動程序。若沒有驅動程序, 則在C:\TC中去找, 如C:\TC中仍沒有或TC不存在,將會出現錯誤:

BGI Error: Graphics not initialized (use 'initgraph')

因此, 為了使用方便, 應該建立壹個不需要驅動程序就能獨立運行的可執行圖形程序,Turbo C中規定用下述步驟(這裏以EGA、VGA顯示器為例):

1. 在C:\TC子目錄下輸入命令:BGIOBJ EGAVGA

此命令將驅動程序EGAVGA.BGI轉換成EGAVGA.OBJ的目標文件。

2. 在C:\TC子目錄下輸入命令:TLIB LIB\GRAPHICS.LIB+EGAVGA

此命令的意思是將EGAVGA.OBJ的目標模塊裝到GRAPHICS.LIB庫文件中。

3. 在程序中initgraph()函數調用之前加上壹句:

registerbgidriver(EGAVGA_driver):

該函數告訴連接程序在連接時把EGAVGA的驅動程序裝入到用戶的執行程序中。

經過上面處理,編譯鏈接後的執行程序可在任何目錄或其它兼容機上運行。

假設已作了前兩個步驟,若再向例6中加 registerbgidriver()函數則變成:

例7:

#include

#include

int main()

{

int gdriver=DETECT,gmode;

registerbgidriver(EGAVGA_driver): / *建立獨立圖形運行程序 */

initgraph( gdriver, gmode,"c:\\tc");

bar3d(50,50,250,150,20,1);

getch();

closegraph();

return 0;

}

上例編譯鏈接後產生的執行程序可獨立運行。

如不初始化成EGA或CGA分辨率, 而想初始化為CGA分辨率, 則只需要將上述步驟中有EGAVGA的地方用CGA代替即可。

3.屏幕顏色的設置和清屏函數

對於圖形模式的屏幕顏色設置, 同樣分為背景色的設置和前景色的設置。在Turbo C中分別用下面兩個函數。

作者: vc99 2005-1-12 04:22 回復此發言

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3 圖形函數

設置背景色:void far setbkcolor( int color);

設置作圖色:void far setcolor(int color);

其中color 為圖形方式下顏色的規定數值, 對EGA, VGA顯示器適配器, 有關顏色的符號常數及數值見下表所示。

表3 有關屏幕顏色的符號常數表

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符號常數 數值 含義 符號常數 數值 含義

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BLACK 0 黑色 DARKGRAY 8 深灰

BLUE 1 蘭色 LIGHTBLUE 9 深蘭

GREEN 2 綠色 LIGHTGREEN 10 淡綠

CYAN 3 青色 LIGHTCYAN 11 淡青

RED 4 紅色 LIGHTRED 12 淡紅

MAGENTA5 洋紅 LIGHTMAGENTA 13 淡洋紅

BROWN 6 棕色 YELLOW 14 黃色

LIGHTGRAY 7 淡灰 WHITE 15 白色

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對於CGA適配器, 背景色可以為表3中16種顏色的壹種, 但前景色依賴於不同的調色板。***有四種調色板, 每種調色板上有四種顏色可供選擇。不同調色板所對應的原色見表4。

表4 CGA調色板與顏色值表

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調色板 顏色值

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符號常數 數值 0 1 2 3

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C0 0 背景 綠紅黃

C1 1 背景 青 洋紅 白

C2 2 背景 淡綠 淡紅 黃

C3 3 背景 淡青 淡洋紅 白

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清除圖形屏幕內容使用清屏函數, 其調用格式如下:

voide far cleardevice(void);

有關顏色設置、清屏函數的使用請看例8。

例8:

#include

#include

int main()

{

int gdriver, gmode, i;

gdriver=DETECT;

registerbgidriver(EGAVGA_DRIVER);/*建立獨立圖形運行程序*/

initgraph(&gdriver, &gmode", "");/*圖形初始化*/

setbkcolor(0); /*設置圖形背景*/

cleardevice();

for(i=0; i<=15; i++)

{

setcolor(i); /*設置不同作圖色*/

circle(320, 240, 20+i*10); /*畫半徑不同的圓*/

delay(100); /*延遲100毫秒*/

}

for(i=0; i<=15; i++)

{

setbkcolor(i); /*設置不同背景色*/

cleardevice();

circle(320, 240, 20+i*10);

delay(100);

}

closegraph();

return 0;

}

另外, TURBO C也提供了幾個獲得現行顏色設置情況的函數。

int far getbkcolor(void); 返回現行背景顏色值。

int far getcolor(void);返回現行作圖顏色值。

int far getmaxcolor(void); 返回最高可用的顏色值。

4. 基本圖形函數

基本圖形函數包括畫點, 線以及其它壹些基本圖形的函數。本節對這些函數作壹全面的介紹。

壹、畫點

1. 畫點函數

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

該函數表示有指定的象元畫壹個按color所確定顏色的點。對於顏色color的值可從表3中獲得而對x, y是指圖形象元的坐標。

在圖形模式下, 是按象元來定義坐標的。對VGA適配器, 它的最高分辨率為640x480, 其中640為整個屏幕從左到右所有象元的個數, 480 為整個屏幕從上到下所有象元的個數。屏幕的左上角坐標為(0, 0), 右下角坐標為(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 的圖形函數都是相對於圖形屏幕坐標, 即象元來說的。

作者: vc99 2005-1-12 04:22 回復此發言

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4 圖形函數

關於點的另外壹個函數是:

int far getpixel(int x, int y);

它獲得當前點(x, y)的顏色值。

2. 有關坐標位置的函數

int far getmaxx(void);

返回x軸的最大值。

int far getmaxy(void);

返回y軸的最大值。

int far getx(void);

返回遊標在x軸的位置。

void far gety(void);

返回遊標有y軸的位置。

void far moveto(int x, int y);

移動遊標到(x, y)點, 不是畫點, 在移動過程中亦畫點。

void far moverel(int dx, int dy);

移動遊標從現行位置(x, y)移動到(x+dx, y+dy)的位置, 移動過程中不畫點。

二、畫線

1. 畫線函數

TURBO C提供了壹系列畫線函數, 下面分別敘述:

void far line(int x0, int y0, int x1, int y1);

畫壹條從點(x0, y0)到(x1, y1)的直線。

void far lineto(int x, int y);

畫壹作從現行遊標到點(x, y)的直線。

void far linerel(int dx, int dy);

畫壹條從現行遊標(x, y)到按相對增量確定的點(x+dx, y+dy)的直線。

void far circle(int x, int y, int radius);

以(x, y)為圓心, radius為半徑, 畫壹個圓。

void far arc(int x, int y, int stangle, int endangle, int radius);

以(x, y)為圓心, radius為半徑, 從stangle開始到endangle結束(用度表示)畫壹段圓弧線。在TURBO C中規定x軸正向為0度, 逆時針方向旋轉壹周, 依次為90, 180, 270和360度(其它有關函數也按此規定, 不再重述)。

void ellipse(int x, int y, int stangle, int endangle, int xradius,int yradius);

以(x, y)為中心, xradius, yradius為x軸和y軸半徑, 從角stangle 開始到endangle結束畫壹段橢圓線, 當stangle=0, endangle=360時, 畫出壹個完整的橢圓。

void far rectangle(int x1, int y1, int x2, inty2);

以(x1, y1)為左上角, (x2, y2)為右下角畫壹個矩形框。

void far drawpoly(int numpoints, int far *polypoints);

畫壹個頂點數為numpoints, 各頂點坐標由polypoints 給出的多邊形。polypoints整型數組必須至少有2倍頂點數個無素。每壹個頂點的坐標都定義為x,y, 並且x在前。值得註意的是當畫壹個封閉的多邊形時, numpoints 的值取實際多邊形的頂點數加壹, 並且數組polypoints中第壹個和最後壹個點的坐標相同。

下面舉壹個用drawpoly()函數畫箭頭的例子。

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); /*設置作圖顏色*/

drawpoly(8, arw); /*畫壹箭頭*/

getch();

closegraph();

return 0;

}

2. 設定線型函數

在沒有對線的特性進行設定之前, TURBO C用其默認值, 即壹點寬的實線,但TURBO C也提供了可以改變線型的函數。線型包括:寬度和形狀。其中寬度只有兩種選擇: 壹點寬和三點寬。而線的形狀則有五種。下面介紹有關線型的設置函數。

void far setlinestyle(int linestyle, unsigned upattern, int thickness);

該函數用來設置線的有關信息, 其中linestyle是線形狀的規定, 見表5。

表5. 有關線的形狀(linestyle)

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符號常數 數值 含義

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SOLID_LINE 0 實線

DOTTED_LINE 1 點線

CENTER_LINE 2 中心線

DASHED_LINE 3 點畫線

USERBIT_LINE 4 用戶定義線

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作者: vc99 2005-1-12 04:22 回復此發言

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5 圖形函數

thickness是線的寬度, 見表6。

表6. 有關線寬(thickness)

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符號常數 數值 含義

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NORM_WIDTH 1 壹點寬

THIC_WIDTH 3 三點寬

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

對於upattern, 只有linestyle選USERBIT_LINE 時才有意義( 選其它線型,uppattern取0即可)。此進uppattern的16位二進制數的每壹位代表壹個象元, 如果那位為1, 則該象元打開, 否則該象元關閉。

void far getlinesettings(struct linesettingstype far *lineinfo);

該函數將有關線的信息存放到由lineinfo 指向的結構中, 表中

linesettingstype的結構如下:

struct linesettingstype{

int linestyle;

unsigned upattern;

int thickness;

}

例如下面兩句程序可以讀出當前線的特性

struct linesettingstype *info;

getlinesettings(info);

void far setwritemode(int mode);

該函數規定畫線的方式。如果mode=0, 則表示畫線時將所畫位置的原來信息覆蓋了(這是TURBO C的默認方式)。如果mode=1, 則表示畫線時用現在特性的線與所畫之處原有的線進行異或(XOR)操作, 實際上畫出的線是原有線與現在規定的線進行異或後的結果。因此, 當線的特性不變, 進行兩次畫線操作相當於沒有畫線。

有關線型設定和畫線函數的例子如下所示。

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); /*設置三點寬實線*/

setcolor(2);

rectangle(220, 140, 420, 340);

setcolor(WHITE);

setlinestyle(4, 0xaaaa, 1); /*設置壹點寬用戶定義線*/

line(220, 240, 420, 240);

line(320, 140, 320, 340);

getch();

closegraph();

return 0;

}

5. 封閉圖形的填充

填充就是用規定的顏色和圖模填滿壹個封閉圖形。

壹、先畫輪廓再填充

TURBO C提供了壹些先畫出基本圖形輪廓, 再按規定圖模和顏色填充整個封閉圖形的函數。在沒有改變填充方式時, TURBO C以默認方式填充。 下面介紹這些函數。

void far bar(int x1, int y1, int x2, int y2);

確定壹個以(x1, y1)為左上角, (x2, y2)為右下角的矩形窗口, 再按規定圖模和顏色填充。

說明: 此函數不畫出邊框, 所以填充色為邊框。

void far bar3d(int x1, int y1, int x2, int y2, int depth, int topflag);

當topflag為非0時, 畫出壹個三維的長方體。當topflag為0時, 三維圖形不封頂, 實際上很少這樣使用。

說明: bar3d()函數中, 長方體第三維的方向不隨任何參數而變, 即始終為45度的方向。

void far pieslice(int x, int y, int stangle, int endangle, int radius);

畫壹個以(x, y)為圓心, radius為半徑, stangle為起始角度, endangle 為終止角度的扇形, 再按規定方式填充。當stangle=0, endangle=360 時變成壹個實心圓, 並在圓內從圓點沿X軸正向畫壹條半徑。

void far sector(int x, int y, int stanle, intendangle, int xradius, int yradius);

畫壹個以(x, y)為圓心分別以xradius, yradius為x軸和y軸半徑, stangle為起始角, endangle為終止角的橢圓扇形, 再按規定方式填充。

二、設定填充方式

TURBO C有四個與填充方式有關的函數。下面分別介紹:

void far setfillstyle(int pattern, int color);

color的值是當前屏幕圖形模式時顏色的有效值。pattern的值及與其等價的符號常數如表7所示。

作者: vc99 2005-1-12 04:22 回復此發言

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6 圖形函數

表7. 關於填充式樣pattern的規定

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符號常數 數值 含義

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EMPTY_FILL 0以背景顏色填充

SOLID_FILL 1以實填充

LINE_FILL 2以直線填充

LTSLASH_FILL 3以斜線填充(陰影線)

SLASH_FILL 4以粗斜線填充(粗陰影線)

BKSLASH_FILL 5以粗反斜線填充(粗陰影線)

LTBKSLASH_FILL 6以反斜線填充(陰影線)

HATCH_FILL 7以直方網格填充

XHATCH_FILL8以斜網格填充

INTTERLEAVE_FILL 9以間隔點填充

WIDE_DOT_FILL 10 以稀疏點填充

CLOSE_DOS_FILL 11 以密集點填充

USER_FILL 12 以用戶定義式樣填充

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

除USER_FILL(用戶定義填充式樣)以外, 其它填充式樣均可由setfillstyle()函數設置。當選用USER_FILL時, 該函數對填充圖模和顏色不作任何改變。 之所以定義USER_FILL主要因為在獲得有關填充信息時用到此項。

void far setfillpattern(char * upattern,int color);

設置用戶定義的填充圖模的顏色以供對封閉圖形填充。

其中upattern是壹個指向8個字節的指針。這8個字節定義了8x8點陣的圖形。每個字節的8位二進制數表示水平8點, 8個字節表示8行, 然後以此為模型向個封閉區域填充。

void far getfillpattern(char * upattern);

該函數將用戶定義的填充圖模存入upattern指針指向的內存區域。

void far getfillsetings(struct fillsettingstype far * fillinfo);

獲得現行圖模的顏色並將存入結構指針變量fillinfo中。其中fillsettingstype結構定義如下:

struct fillsettingstype{

int pattern; /* 現行填充模式 * /

int color; /* 現行填充模式 * /

};

有關圖形填充圖模的顏色的選擇, 請看下面例程。

例11:

#include

main(){

char str[8]={10,20,30,40,50,60,70,80}; /*用戶定義圖模*/

int gdriver,gmode,i;

struct fillsettingstype save; /*定義壹個用來存儲填充信息的結構變量*/

gdriver=DETECT;

initgraph(&gdriver,&gmode,"c:\\tc");

setbkcolor(BLUE);

cleardevice();

for(i=0;i<13;i++)

{

setcolor(i+3);

setfillstyle(i,2+i); /* 設置填充類型 *

bar(100,150,200,50); /*畫矩形並填充*/

bar3d(300,100,500,200,70,1); /* 畫長方體並填充*/

pieslice(200, 300, 90, 180, 90);/*畫扇形並填充*/

sector(500,300,180,270,200,100);/*畫橢圓扇形並填充*/

delay(1000); /*延時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); /*獲得用戶定義的填充模式信息*/

closegraph();

clrscr();

printf("The pattern is %d, The color of filling is

%d",

save.pattern, save.color); /*輸出目前填充圖模和顏色值*/

getch();

}

以上程序運行結束後, 在屏幕上顯示出現行填充圖模和顏色的常數值。

三、任意封閉圖形的填充

截止目前為止, 我們只能對壹些特定形狀的封閉圖形進行填充, 但還不能對任意封閉圖形進行填充。為此, TURBO C 提供了壹個可對任意封閉圖形填充的函數, 其調用格式如下:

void far floodfill(int x, int y, int border);

作者: vc99 2005-1-12 04:22 回復此發

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