Меню

Построить график функции эллипс паскаль

Процедуры Ellipse, DrawEllipse, FillEllipse

Приветствую постоянных читателей сайта программирование и математика! На этой странице рассмотрим следующие три процедуры графического модуля PascalABC.Net: Ellipse, DrawEllipse и FillEllipse, – все они предназначены для рисования эллипса в том или ином виде. Последние две подпрограммы отсутствуют в простом PascalABC. Статья является гармоническим продолжением предыдущего материала, где мы говорили об окружности и круге.

Как всегда, начнем с определения самой первой из них.

Процедура Ellipse

procedure Ellipse(x1,y1,x2,y2: integer);

То есть процедура Ellipse рисует эллипс и сразу его заливает (закрашивает) цветом. Если не задавать отдельно параметры для границы (цвет и толщина) и области (цвет), то эллипс выйдет по-умолчанию с черной границей толщиной 1px и белой раскраской внутри. Но мы зададим свои цвета и толщину границы, в результате получим такой код для рисования эллипса в PascalABC или PascalABC.Net:

Процедура DrawEllipse

procedure DrawEllipse(x1,y1,x2,y2: integer);

В определении сказано, что DrawEllipse рисует только границу эллипса. Что это означает? Это значит, что такой эллипс будет как бы «полым» внутри, поэтому задавать цвет кисти Brush здесь бессмысленно. Если что-то предварительно нарисовать, а потом сверху эллипс DrawEllipse, то пространство элипса не закроет собой фигуру – нарисуется только линия.

Вот примерный код на PascalABC.Net:

Заметим, что предыдущий код можно сократить до такого:

Согласитесь, проще выглядит?

А теперь покажем, что эллипс созданный с помощью DrawEllipse действительно незалит. Для этого нарисуем что-нибуть, например, залитый круг процедурой FillCircle(x,y,r), а сверху незалитый эллипс, который появится через 2 секунды. Смотрим, что у нас получислось:

Процедура FillEllipse

procedure FillEllipse(x1,y1,x2,y2: integer);

Итак, имеем в остатке: если вы хотите нарисовать залитый эллипс, то используйте процедуту Ellipse; если нужна только граница эллипса, то DrawEllipse; а при необходимости создать закрашенный эллипс без границ – смело используйте FillEllipse.

На этом коротком обзоре процедур паскаля связанных с эллипсом заканчиваем. Будут вопросы, комментарии, предложения улучшить статью или что-либо ещё, то спрашивайте, буду рад ответить.

Источник

Графики функций в паскале

На предыдущих страницах мы рассмотрели процедуры для работы с точками в Паскале, а также познакомились с некоторыми другими процедурами. Теперь пришло время использовать эти знания в построении графиков функций в паскале.

Следует сразу заметить, что построение графика функции происходит в два основных этапа: построение системы координат и, собственно, рисование самого графика. Кроме того, процесс создания системы координат тоже разбивается на несколько частей.

Договоримся ещё об одном: систему будем строить с положительными и отрицательными значениями по обеим осям. Поскольку многие используют ещё турбо паскаль, то в конце страницы будет приведены две программы: одна – для PascalABC и PascalABC.Net, другая – для Turbo Pascal и Free Pascal.

Итак, для построения системы координат нам необходимо знать, в каких границах графического окна она будет находиться. Можно было бы опустить этот этап и строить декартову систему так, чтобы она занимала все графическое окно. Но это не очень удобно и просто некрасиво выглядит, когда график функции занимает всю область, не имея свободных полей слева-справа и сверху-снизу. Поэтому, чтобы задать прямоугольник, в котором будет находиться система координат, достаточно знать координаты левого верхнего и правого нижнего его углов.

Пусть (xLeft; yLeft) – координаты левого верхнего угла декартовой системы координат в графическом окне PascalABC.Net, (xRight; yRight) – соответственно координаты правого нижнего угла. Следующая задача – провести оси координат OX и OY. Будем считать, что нам нужны все четыре четверти координат. В этом случае обе оси будут иметь положительные и отрицательные значения. Чтобы правильно поставить центр координат (x; y), необходимо знать границы изменения аргумента x по оси OX и значения функции f по оси OY.

Итак, отложим по оси ОХ числа от a до b с интервалом dx, по оси OY – числа от fmin до fmax с разницей dy; причем обязательные условия: a≤0, b≥0, fmin≤0, fmax≥0. Для правильного отображения засечек на осях необходимо также, чтобы dx было делителем a и b, а dy было делителем fmin и fmax, и эти числа придется выбирать самостоятельно для каждого интервала. Но сначала нам придется познакомиться с таким понятием как масштаб системы координат в графическом окне паскаля. Что такое масштаб?

График функции будем строить по точкам, используя процедуру SetPixel(x, y, c), где x, y – координаты точки в графическом окне паскаля, c – цвет точки. Для рисования осей координат ОХ и OY воспользуемся процедурой Line(x1, y1, x2, y2), где (x1; y1) – координаты начальной точки, (x2; y2) – координаты конечной.

Последовательность такова: сначала строим систему координат, а после (в самом конце) вычисляем значения функции, вычисляем соответствующие координаты точки в графическом окне и ставим точку (x, y), закрашенную в зеленый цвет. Откройте PascalABC или PascalABC.Net, скопируйте следующий код и запустите программу:

Читайте также:  Когда построят небоскребы в ярославле

Только не нужно забывать, что в PascalABC цвет имеет тип ColorType, а PascalABC.Net тип цвета Color – это синоним System.Drawing.Color.

Итак, запустив программу, вы должны увидеть следующее:

Если все сделано правильно, вы должны увидеть такой график функции:

Вообще, построение графиков – это одно из постейших заданий, с которым может столкнуться программист на практике. Наиболее сложным вариантом есть применение графики в создании игр, таких, как европейская рулетка. Если вы захотите играть в европейскую рулетку, то реалистичная графика игры первой бросается в глаза.

Простейший игровой автомат – это обычная игра, но с использованием функции Random(N), возвращающей случайное число от 0 до N-1. Это значит, что нажимая на кнопки, выбирая разные фишки, бросая кубики, шарики и т.п. каждый раз вы будете получать случайный результат, так как функция Random генерирует случайные числа с привязкой к текущему времени. Также в играх подобного типа обязательное использование таймера для создания плавности перехода. Позже в этом разделе мы напишем небольшие игры и посмотрим, как это работает.

Источник

Графика в системе турбо паскаль

Сайт: Электронные курсы ТПУ
Курс: Информационные технологии 3
Книга: Графика в системе турбо паскаль
Напечатано:: Гость
Дата: Понедельник, 14 Декабрь 2020, 22:10

Оглавление

Графика в системе турбо паскаль

Экран дисплея ПК представляет собой прямоугольное поле, состоящее из большого количества точек. Дисплей может работать в текстовом и графическом режимах. Но в отличие от текстового режима в графическом режиме имеется возможность изменять цвет каждой точки.

Чтобы сделать процесс графического программирования более эффективным, фирма Borland International разработала специализированную библиотеку Graph (в этом библиотечном модуле содержится 79 графических процедур, функций, различных стандартных констант и типов данных), набор драйверов, позволяющих работать с разными типами мониторов, и набор шрифтов для вывода на графический экран текстов разной величины и формы.

Аппаратная поддержка графики ПК обеспечивается двумя основными модулями: видеомонитором и видеоадаптером. Какой бы адаптер ни был установлен на компьютере, мы можем использовать один и тот же набор графических процедур и функций Турбо Паскаля благодаря тому, что их конечная настройка на конкретный адаптер осуществляется автоматически. Эту настройку выполняют графические драйверы.

1. Запуск и завершение работы в графической системе

Запуск и завершение работы в графической системе осуществляется следующим образом:

1. Подключить модуль Graph (библиотеку графических процедур):

uses Graph;

2. Установить графический режим:

var gd, gm: integer;

gd:=Detect;

значение gm после этой команды определяется автоматически;

InitGraph(gd,gm,’c:\tp7\bin’);

(в апострофах указывается путь к драйверу: чем подробнее, тем лучше).
С этого момента все графические средства доступны пользователю.

3. Завершить работу в графической системе:

CloseGraph;

2. Базовые процедуры и функции

Для построения изображений на экране используется система координат. Отсчет начинается от верхнего левого угла экрана, который имеет координаты (0,0). Значение Х (столбец) увеличивается слева направо, значение Y (строка) увеличивается сверху вниз. Чтобы строить изображения, необходимо указывать точку начала вывода. В текстовых режимах эту точку указывает курсор, который присутствует на экране. В графических режимах видимого курсора нет, но есть невидимый текущий указатель CP (Current Pointer). Фактически это тот же курсор, но он невидим.

2.1. Процедуры модуля Graph

SetColor(a:word);

Устанавливает цвет, которым будет осуществляться рисование.

SetBkColor(a:word);

Устанавливает цвет фона.

SetFillStyle(a,b:word);

Устанавливает стиль и цвет закраски: a – стиль закраски, b – цвет.

SetLineStyle(a,b,c:word);

Устанавливает стиль и толщину линии: а – стиль линии, b – образец построения линии (может устанавливаться пользователем), с – толщина линии.

SetTextStyle(a,b,c:word);

Устанавливает шрифт, стиль и размер текста.

SetFillPattern(Pattern:FillpatternType;Color:word);

Выбирает шаблон заполнения, определенный пользователем. Pattern – маска.

ClearDivice;

Очищает экран и устанавливает текущий указатель в начало.

SetViewPort(x1,y1,x2,y2:integer;Clip:boolean);

Устанавливает текущее окно для графического вывода.

ClearViewPort;

PutPixel(a,b,c:integer);

Рисует точку цветом с в (x, y).

Line(x1,y1,x2,y2:integer);

Rectangle(x1,y1,x2,y2:integer);

Рисует прямоугольник; (x1, y1) – координаты левого верхнего угла, (x2, y2) – координаты правого нижнего угла прямоугольника. Область внутри прямоугольника не закрашена и совпадает по цвету с фоном.

Bar(x1,y1,x2,y2:integer);

Рисует закрашенный прямоугольник.

Bar3D(x1,y1,x2,y2,d:integer;a:boolean);

Рисует трехмерную полосу (параллелепипед).

Circle(x,y,r:word);

Рисует окружность радиуса r с центром в точке (x, y).

Arc(x,y,a,b,r:integer);

Рисует дугу из начального угла к конечному, используя (x, y) как центр; a, b – начальный и конечный углы в градусах.

Ellipse(x,y,a,b,Rx,Ry:integer);

Рисует эллиптическую дугу от начального угла к конечному, используя (x,y) как центр; a, b – начальный и конечный углы в градусах; Rx, Ry – вертикальная и горизонтальная оси.

FillEllipse(x,y,Rx,Ry:integer);

Рисует закрашенный эллипс.

MoveTo(x,y:integer);

Передвигает текущий указатель в (x, y).

MoveRel(x,y:integer);

Передвигает текущий указатель на заданное расстояние от текущей позиции на x по горизонтали и на y по вертикали.

Читайте также:  Как правильно построить гистограмму в excel поэтапно

OutText(text:string);

Выводит текст от текущего указателя.

OutTextxy(x,y:integer;text:string);

Выводит текст с позиции (x, y).

Sector(x,y,a,b,Rx,Ry:integer);

Рисует и заполняет сектор эллипса; a, b – начальный и конечный углы в градусах.

2.2. Функции модуля Graph

GetBkColor

Возвращает текущий фоновый цвет.

GetColor

Возвращает текущий цвет.

GetX

Возвращает координату X текущей позиции.

GetY

Возвращает координату Y текущей позиции.

GetPixel

Возвращает цвет точки в (x, y).

3. Экран и окно в графическом режиме

По аналогии с текстовыми режимами графический экран может рассматриваться как одно большое или несколько меньших по размеру окон. После установки окна вся остальная площадь экрана как бы не существует, и весь ввод-вывод осуществляется только через окно. В каждый отдельный момент может быть активным только одно окно. Если окон несколько, за переключение ввода-вывода в нужное окно отвечает программист.

По умолчанию окно занимает весь экран, значения координат его левого верхнего и правого нижнего угла устанавливаются автоматически процедурой инициализации InitGraph.

Если требуется создать окно, следует воспользоваться процедурой

SetViewPort(x1,y1,x2,y2:integer;Clip:boolean);

Здесь x1, y1 – координаты левого верхнего угла; x2, y2 – координаты правого нижнего угла окна. Параметр Clip определяет, будет ли рисунок отсекаться при выходе за границы окна ( Clip:= True ) или нет ( Clip:=False ). После создания окна за точку отсчета принимается верхний левый угол окна, имеющий координаты (0,0).

Координатную систему полного экрана можно восстановить, в частности, с помощью ClearDevice или задав в процедуре установки окна максимально возможные значения:

SetViewPort(0,0,GetMaxX,GetMaxY,true);

4. Вывод простейших фигур

4.1. Вывод точки

Какие бы изображения не выводились на экран, все они построены из точек. Теоретически можно создать любое изображение путем построения точек определенного цвета в нужном месте экрана. В библиотеке Graph вывод точки осуществляется процедурой

PutPixel(x,y:integer,color:word);

Здесь x, y – координаты расположения точки, color – цвет.

Возможные значения Color приведены в табл. 10.1.

Пример. Операторы выводят в центре экрана точку красного цвета:

PutPixel(320,240,4);

PutPixel(320,240,Red);

4.2. Цветовая шкала

4.3. Вывод линии

Из точек строятся линии (отрезки прямых). Это можно сделать с помощью процедуры

Line(x1,y1,x2,y2:integer);

Здесь x1,y1 – координаты начала, x2,y2 – координаты конца линии, например

Line(1,1,600,1);

В процедуре Line нет параметра для установки цвета. В этом случае цвет задается процедурой SetColor(цвет:word); где цвет из табл. 10.1.

SetColor(Gyan);

Line(1,1,600,1);

Для черчения линий применяются еще две процедуры: LineTo и LineRel.

LineTo(x,y:integer);

строит линию из точки текущего положения указателя в точку с координатами (x,y). Процедура

LineRel(dx,dy:integer);

проводит линию от точки текущего расположения указателя (x, y) в точку (x + dx, y + dy).

Турбо Паскаль позволяет вычерчивать линии самого различного стиля: тонкие, широкие, штриховые, пунктирные и т. д. Установка стиля производится процедурой

SetLineStyle(a,b,c:word);

Здесь a устанавливает тип строки, возможные значения которого приведены в табл. 10.2, b – образец, с – толщина линии, определяемая константами, указанными в табл. 10.3. Если применяется один из стандартных стилей, то значение b равно 0. Если пользователь хочет активизировать собственный стиль, то значение b равно 4. В этом случае пользователь сам указывает примитив (образец), из которого строится линия.

Например:

SetLineStyle(1,0,1);

Line(15,15,150,130);

SetLineStyle(UserBitLn,$5555,ThickWidth);

Line(15,15,150,130);

4.4. Стандартные типы и толщина линий

Линия из точек и тире

Нормальная толщина (1 пиксель)

Жирная линия (3 пикселя)

4.5. Построение прямоугольников

Для построения прямоугольных фигур имеется несколько процедур. Первая из них – вычерчивание одномерного прямоугольника:

Rectangle(x1,y1,x2,y2:integer);

Здесь x1,y1 – координаты левого верхнего угла, x2,y2 – координаты правого нижнего угла прямоугольника. Область внутри прямоугольника не закрашена и совпадает по цвету с фоном.

Более эффектные для восприятия прямоугольники можно строить с помощью процедуры, которая рисует закрашенный прямоугольник:

Bar(x1,y1,x2,y2:integer);

Цвет закраски устанавливается с помощью SetFillStyle. Еще одна эффектная процедура –

Bar3D(x1,y1,x2,y2,d:integer;a:boolean);

– вычерчивает трехмерный закрашенный прямоугольник (параллелепипед). При этом используются тип и цвет закраски, установленные с помощью SetFillStyle. Параметр d представляет собой число пикселей, задающих глубину трехмерного контура. Чаще всего его значение равно четверти ширины прямоугольника (d:=(x2-x1) div 4). Параметр a определяет, строить над прямоугольником вершину (а:=True) или нет (a:=False).

SetColor(Green);

Rectangle(200,100,250,300);

SetFillStyle(1,3);

Bar(10,10,50,100);

SetFillStyle(1,3);

Bar3D(10,10,50,100,10,True);

4.6. Построение многоугольников

Многоугольники можно рисовать самыми различными способами, например, с помощью процедуры Line. Однако в Турбо Паскале имеется процедура DrawPoly, которая позволяет строить любые многоугольники линией текущего цвета, стиля и толщины. Она имеет формат

Параметр PolyPoints является нетипизированным параметром, который содержит координаты каждого пересечения в многоугольнике. Параметр а задает число координат в PolyPoints. Необходимо помнить, что для вычерчивания замкнутой фигуры с N вершинами нужно передать при обращении к процедуре DrawPoly N+1 координату, где координата вершины с номером N будет равна координате вершины с номером 1.

4.7. Построение дуг и окружностей

Процедура вычерчивания окружности текущим цветом имеет следующий формат:

Читайте также:  Построить гараж на даче своими руками видео

Здесь x,y – координаты центра окружности, r – ее радиус.

Например, фрагмент программы обеспечит вывод ярко-зеленой окружности с радиусом 50 пикселей и центром в точке (450, 100):

SetColor(LightGreen);

Circle(450,100,50);

Дуги можно вычертить с помощью процедуры

Arc(x,y:integer;a,b,R:integer);

Здесь x,y – центр окружности, a,b – начальный и конечный углы в градусах, R – радиус. Для задания углов используется полярная система координат.

Цвет для вычерчивания устанавливается процедурой SetColor. В случае a=0° и b=360°, вычерчивается полная окружность.

Например, выведем дугу красного цвета от 0° до 90° в уже вычерченной с помощью Circle(450,100,50) окружности:

SetColor(Red);

Arc(450,100,0,90,50);

Для построения эллиптических дуг предназначена процедура

Ellipse(x,y,a,b,Rx,Ry:integer);

Здесь x,y – центр эллипса, Rx,Ry – горизонтальная и вертикальная оси. В случае a = 0° и b = 360° вычерчивается полный эллипс. Например, построим голубой эллипс:

SetColor(9);

Ellipse(100,100,0,360,50,50);

Фон внутри эллипса совпадает с фоном экрана. Чтобы создать закрашенный эллипс, используется специальная процедура

FillEllipse(x,y:integer,Rx,Ry:integer);

Закраска эллипса осуществляется с помощью процедуры

SetFillStyle(a,b:word);

Здесь а – стиль закраски (см. табл. 10.4), b – цвет закраски (см. табл. 10.1). Например, нарисуем ярко-красный эллипс, заполненный редкими точками зеленого цвета:

FillEllipse(300,150,50,50);

Для построения секторов можно использовать следующие процедуры:

PieSlice(x,y:integer;a,b,R:word);

Рисует и заполняет сектор круга. Координаты x,y – центр окружности, сектор рисуется от начального угла a до конечного угла b, а закрашивание происходит при использовании специальных процедур;

Sector(x,y:integer;a,b,Rx,Ry:word);

Создает и заполняет сектор в эллипсе. Координаты x,y – центр, Rx,Ry – горизонтальный и вертикальный радиусы, и сектор вычерчивается от начального угла a до конечного угла b.

4.8. Стандартные стили заполнения

Заполнение цветом фона

Заполнение текущим цветом

Заполнение символами // нормальной толщины, цвет – color

Заполнение символами // удвоенной толщины, цвет – color

Заполнение символами \\ удвоенной толщины, цвет – color

Заполнение символами \\ нормальной толщины, цвет – color

Заполнение вертикально-горизонтальной штриховкой тонкими линиями, цвет – color

Заполнение штриховкой крест-накрест по диагонали «редкими» тонкими линиями, цвет – color

Заполнение штриховкой крест-накрест по диагонали «частыми» тонкими линиями, цвет – color

Заполнение «редкими» точками

Заполнение «частыми» точками

Заполнение по определенной пользователем маске заполнения, цвет – color

5. Построение графиков функций

Для построения графиков функций при помощи графического режима предполагается свободное владение студентами понятием функции, ее графическим и аналитическим представлением. Необходимо также использовать операторы цикла, которые помогут избежать однообразного труда по вычислению ординаты каждой точки.

До сих пор при создании рисунков использовали только первый квадрант системы координат. Для построения большинства функций в требуемом интервале изменения необходимо работать хотя бы в двух квадрантах. В общем случае полезно изображать систему координат в любой части плоскости, но наиболее наглядно располагать ее в центре экрана. В таких случаях, установив начало координат в точке (x, y) на экране, можно координаты (x, y) произвольной точки кривой определять разностью (x – x, y – y). После этого в программе можно употреблять не только положительные, но и отрицательные значения.

Рисунок получается маленьким, поэтому требуется увеличить масштаб изображения. Если для функции будет использован весь экран, надо увеличить рисунок по x и по y в зависимости от выбранного экрана.

Выбрать масштаб увеличения можно следующим образом:

масштаб(г/в) = размер экрана (по г/в) / размер графика (по г/в),

затем из них выбирается меньший, который и принимается за необходимый масштаб. В нашем случае графический экран имеет размеры 640 на 480.

В любом случае, чтобы высветить на экране точку, надо взять x, вычислить по данной абсциссе y и выполнить рисование точки. Так как на экране можно получить лишь ограниченное количество значений х, то их перебираем с помощью цикла.

program parabola;

uses graph,crt;

var gd,gm: integer;

x,y,mx,my,m,x1,x2,y1,y2,h:real;

function f(x:real):real;

begin

f:= Sqr(x);

end;

begin

clrscr;

Writeln(‘Введите границы отрезка’);

Write(‘x1=’); Readln(x1);

Write(‘x2=’); Readln(x2);

y1:=f(x1); y2:=f(x2);

else m:=my;

x:=x1;

Initgraph(gd,gm,‘c:\tp7\bgi’);

SetColor(5);

Line(320,0,320,480);

begin

end;

end.

6. Построение графика аппроксимирующей функции

Для задачи нахождения аппроксимирующей функции по заданным точкам, рассмотренной в гл. 9, напишем процедуру, которая построит нам на экране график найденной функции и кружочками пометит исходные точки. Это наглядно продемонстрирует метод наименьших квадратов.

При описании процедуры эти массивы будут использованы как глобальные переменные. Так же в описании процедуры будет использована ранее описанная функция F1 для вычисления значений полинома. В разделе описаний программы нужно не забыть подключить графический модуль

uses graph;

Размер графического экрана принимаем 640 на 480 точек.

procedure grafic;

var i,gd,gm,dx,dy: integer;

x0,y0,miny,maxy,minx,maxx,mx,my,h:real;

begin

maxy:=y[0]; miny:=y[0];

maxx:=x[0]; minx:=x[0];

for i:=0 to n do

begin

if y[i]>maxy then maxy:=y[i];

if x[i]>maxx then maxx:=x[i];

end;

x0:=minx;

Initgraph(gd,gm,’c:\tp7\bgi’);

SetColor(5);

While x0

begin

y0:=f1(x0,m);

PutPixel(round(x0*mx)-dx,480-round(y0*my)+dy,14);

end;

for i:=0 to n do

Circle(round(x[i]*mx)-dx,480-round(y[i]*my)+dy,3);

Источник

Adblock
detector