计算机图形学函数精选文档.ppt

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1、计算机图形学函数本讲稿第一页，共四十三页.图形显示器的工作方式图形显示器的工作方式IBM PC IBM PC 机的显示器可以在两种基本机的显示器可以在两种基本视频方式下工作：一种是文本方式；视频方式下工作：一种是文本方式；另一种是图形方式。另一种是图形方式。本讲稿第二页，共四十三页(1)文本方式文本方式在文本方式下，屏幕上可以显示在文本方式下，屏幕上可以显示的最小单位是字符，字符在屏幕的最小单位是字符，字符在屏幕上以行、列排列，如上以行、列排列，如2580个字个字符符。本讲稿第三页，共四十三页(2)图形方式图形方式在图形方式下，屏幕上可以控制的最在图形方式下，屏幕上可以控制的最小单元称作像素小

2、单元称作像素(pixel)，它是组成，它是组成图形的基本元素，一般叫作图形的基本元素，一般叫作“点点”。通常把屏幕上所包含像素的个数叫做通常把屏幕上所包含像素的个数叫做分辨率。分辨率越高，显示的图形越分辨率。分辨率越高，显示的图形越细致、质量越好细致、质量越好。本讲稿第四页，共四十三页在图形方式下，屏幕上每个像素的显在图形方式下，屏幕上每个像素的显示位置用屏幕坐标系来描述。在该坐示位置用屏幕坐标系来描述。在该坐 标系中，屏幕左上角为坐标系的原点，标系中，屏幕左上角为坐标系的原点，坐标值为坐标值为(0,0);水平方向为轴，水平方向为轴，自左向右；垂直方向为轴，自上向自左向右；垂直方向为轴，自上向

3、下。见下图。下。见下图。本讲稿第五页，共四十三页本讲稿第六页，共四十三页坐标值的范围决定于所用显示器的坐标值的范围决定于所用显示器的 分辨率。分辨率不同，水平方向上分辨率。分辨率不同，水平方向上 和垂直方向上的点数也不同，和垂直方向上的点数也不同，即其即其 maxx、maxy 的数值不同。的数值不同。就就 VGA 显示器来说，它通常所用的显示器来说，它通常所用的 分辨率为分辨率为 640480,即它的即它的 maxx 值值 为为 639,maxy 的值为的值为 479。本讲稿第七页，共四十三页.图形函数及其用法图形函数及其用法Turbo C 的图形函数均在一个头文件的图形函数均在一个头文件“g

4、raphics.h”中定义。所以，凡是在中定义。所以，凡是在程序中要调用这些图形函数，都必须程序中要调用这些图形函数，都必须在源程序的开头写上文件包含命令：在源程序的开头写上文件包含命令：#include 本讲稿第八页，共四十三页(1)图形系统管理图形系统管理 进入进入Turbo C，显示器处于文本方式显示器处于文本方式 下。在文本方式下，所有的图形下。在文本方式下，所有的图形函数均不能应用。因此在调用图形函函数均不能应用。因此在调用图形函数绘图之前，必须先将显示器设置为数绘图之前，必须先将显示器设置为图形模式，即图形方式初始化。在图图形模式，即图形方式初始化。在图 形工作完毕之后，又要使显示

5、器回到形工作完毕之后，又要使显示器回到 文本方式，以便进行程序文件等的编文本方式，以便进行程序文件等的编 辑工作。辑工作。本讲稿第九页，共四十三页TC绘图程序：绘图程序：图形系统初始化图形系统初始化 绘图绘图 关闭图形模式关闭图形模式本讲稿第十页，共四十三页图形方式初始化图形方式初始化图形方式初始化通过函数图形方式初始化通过函数 initgraph 来来实现，它的功能是通过从磁盘上装入实现，它的功能是通过从磁盘上装入一个图形驱动程序来初始化图形系统，一个图形驱动程序来初始化图形系统，并将系统设置为图形模式。其调用格并将系统设置为图形模式。其调用格式为：式为：initgraph(&gdriver

6、,&gmode,path);本讲稿第十一页，共四十三页 gdriver用来指定要装入的图形驱动程序用来指定要装入的图形驱动程序.若若 gdriver=DETECT;则由系统自动检测图形适配器则由系统自动检测图形适配器的最高分辨率模式的最高分辨率模式,并装入相应的图形驱动程序并装入相应的图形驱动程序.（P269表表A-1）gmode用来设置图形显示模式用来设置图形显示模式.不同的图形驱动程序有不同的图形驱动程序有不同的图形显示模式不同的图形显示模式;在同一个图形驱动程序下在同一个图形驱动程序下,也可能有几种图形显示模式也可能有几种图形显示模式.图形显示模式决定了显示的分辨率、颜色数等。图形显示模

7、式决定了显示的分辨率、颜色数等。（P271表表A-4）path是一个字符串，用来指明图形驱动程序所在的路径。是一个字符串，用来指明图形驱动程序所在的路径。若图形驱动程序在用户当前目录下，则若图形驱动程序在用户当前目录下，则path为空串为空串.本讲稿第十二页，共四十三页举例：举例：int gdriver=DETECT,gmode ;initgraph(&gdriver,&gmode,“c:tc”);本讲稿第十三页，共四十三页关闭图形模式关闭图形模式关闭图形模式用函数关闭图形模式用函数 closegraph,其调用方法为：其调用方法为：closegraph();（该函数不需参数）（该函数不需参数

8、）本讲稿第十四页，共四十三页(2)绘图函数绘图函数Turbo C 提供了一些基本的绘图函数，提供了一些基本的绘图函数，以方便图形设计。以方便图形设计。所有绘图函数调用时的参数，其类型所有绘图函数调用时的参数，其类型均为整型，因此填入参数表的参数，均为整型，因此填入参数表的参数，应为整数或整型变量。应为整数或整型变量。本讲稿第十五页，共四十三页LINE 函数：函数：在指定两点之间画直线。在指定两点之间画直线。如：如：line(x1,y1,x2,y2);LINETO 函数：函数：从当前点画线到指定点。从当前点画线到指定点。如：如：lineto(x,y);MOVETO 函数：函数：移到指定点（不画线

9、）。移到指定点（不画线）。如：如：moveto(x,y);本讲稿第十六页，共四十三页CIRCLE 函数：函数：指定圆心和半径画圆。指定圆心和半径画圆。如：如：circle(xc,yc,r);ARC 函数：函数：画一段圆弧。要求指定圆弧所在圆的画一段圆弧。要求指定圆弧所在圆的圆心、半径，以及圆弧的起始角度和终圆心、半径，以及圆弧的起始角度和终止角度。止角度。如：如：arc(xc,yc,angs,ange,r);本讲稿第十七页，共四十三页ellipse（x，y，a1，a2，rx，ry）；）；起始角度起始角度a1，终止角度，终止角度a2，椭圆心（，椭圆心（x，y），），x轴半径轴半径rx，y轴半径轴

10、半径ry.例：例：ellipse（200,100,0,360,50,20）；画一）；画一个椭圆周个椭圆周画一个椭圆弧画一个椭圆弧本讲稿第十八页，共四十三页RECTANGLE 函数：函数：指定矩形的左上角和右下角画一个矩形。指定矩形的左上角和右下角画一个矩形。如：如：rectangle(x1,y1,x2,y2);DRAWPOLY 函数：函数：画一条多边折线。画一条多边折线。如：如：drawpoly(n，p);其中，其中，n 为多边折线的顶点数；为多边折线的顶点数；p 为存放为存放顶点坐标值的数组名。数组元素个数为顶点坐标值的数组名。数组元素个数为2*n.如果首尾两点重合，则可以绘制一个多边形如果

11、首尾两点重合，则可以绘制一个多边形。本讲稿第十九页，共四十三页 例如：例如：#include “graphics.h“main()int gdriver,gmode;static int p 8=10，20，150，150，200，30，10，20；gdriver=DETECT;initgraph(&gdriver,&gmode,“”);/*图形系统初始化图形系统初始化*/drawpoly（4，p);/*画一个三角形画一个三角形*/getch();closegraph();/*关闭图形系统，返回文本方式关闭图形系统，返回文本方式 */本讲稿第二十页，共四十三页图形的属性指颜色和线型，颜色又分图

12、形的属性指颜色和线型，颜色又分 为背景色和前景色。背景色指的是为背景色和前景色。背景色指的是屏幕的颜色，即底色；前景色指的是屏幕的颜色，即底色；前景色指的是绘图用的颜色。任何绘图函数都是在绘图用的颜色。任何绘图函数都是在当前颜色（背景色和前景色）和线型当前颜色（背景色和前景色）和线型的状态下作图的。的状态下作图的。系统的默认值为：背景色为黑色；前系统的默认值为：背景色为黑色；前景色为白色；线型为实线。景色为白色；线型为实线。本讲稿第二十一页，共四十三页setbkcolor（背景色）；设置背景色（背景色）；设置背景色 如：如：setbkcolor（BLUE）；设置背景色为兰色）；设置背景色为兰色

13、 setbkcolor（12）；设置背景色为）；设置背景色为12号色号色setcolor（画笔色）；设置画笔色（画笔色）；设置画笔色 如：如：setcolor（YELLOW）；设置画笔色为黄色）；设置画笔色为黄色 setcolor（5）；设置画笔色为）；设置画笔色为5号色号色注意：背景色和画笔色可以是名字或数字。见下表。注意：背景色和画笔色可以是名字或数字。见下表。本讲稿第二十二页，共四十三页符号名数值颜色BLACKBLUEGREENCYANREDMAGENTABROWNLIGHTGRAYDARKGRAYLIGHTBLUE0123456789黑色蓝色绿色青色红色紫红色棕色浅灰色深灰色浅蓝色P2

14、77表表A-7本讲稿第二十三页，共四十三页符号名数值颜色LIGHTGREENLIGHTCYANLIGHTREDLIGHTMAGENTAYELLOWWHITE101112131415浅绿色浅青色浅红色浅紫色黄色白色本讲稿第二十四页，共四十三页putpixel（x，y，color）；）；在（在（x，y）处以）处以color色画一点色画一点 例：例：putpixel（10，20，RED）；在（）；在（10，20）处画一）处画一红点红点getpixel(x,y);得到得到(x,y)处的颜色值处的颜色值 例例:if(getpixel(300,270)=7)outtextxy（x，y，”字符串字符串”）；

15、）；从（从（x，y）处开始显示字符串）处开始显示字符串例：例：outtextxy（10，20，”ABCF”）；在（）；在（10，20）处）处显示显示ABCF本讲稿第二十五页，共四十三页setfillstyle(p,color);设置填充模式设置填充模式p（取值为（取值为0-12）及填充色）及填充色color。填充模式的含义见填充模式的含义见P290表表A-13。floodfill(x,y,bcolor);从从(x,y)开始，用开始，用setfillstyle设置好的填充模式及填充色向四周设置好的填充模式及填充色向四周填充，直到边界（边界色为填充，直到边界（边界色为bcolor）为止。）为止。例

16、例:setcolor(RED);circle(300,200,50);setfillstyle(2,GREEN);floodfill(300,200,RED);从（从（300，200）开始，按）开始，按setfillstyle设置的模式及颜色开始填充，一直设置的模式及颜色开始填充，一直到红色边界到红色边界(圆周边界圆周边界)才停止。才停止。本讲稿第二十六页，共四十三页bar(x1,y1,x2,y2);由由setcolor设置的颜色画一个矩形，设置的颜色画一个矩形，并自动并自动按按setfillstyle设置的模式及颜色对矩形填充设置的模式及颜色对矩形填充.矩形的左上角坐标矩形的左上角坐标(x1

17、,y1),矩形的右下角坐标矩形的右下角坐标(x2,y2)pieslice(x,y,a1，a2,r);由由setcolor设置的颜色画一个扇形，并设置的颜色画一个扇形，并自动自动按按setfillstyle设置的模式及颜色对扇形填充设置的模式及颜色对扇形填充.起始角度起始角度a1，终止角度，终止角度a2，圆心（，圆心（x，y），半径），半径r本讲稿第二十七页，共四十三页 void fillellipse(int x,int y,int rx,int ry);画出一实心椭圆画出一实心椭圆 void sector(int x,int y,int angs,int ange,int rx,int ry

18、);画出一实心椭圆扇区画出一实心椭圆扇区 void fillpoly(int nps,int*pxy);画并填充一多边形。画并填充一多边形。本讲稿第二十八页，共四十三页例例1：#include “graphics.h”main()int gdriver,gmode;gdriver=DETECT;initgraph(&gdriver,&gmode,“”);/*图形系统初始化图形系统初始化*/line(10,20,120,200);/*从（从（10，20）到）到(120，200)画画一直线一直线*/getch();/*任击一个键便继续向下运行任击一个键便继续向下运行*/closegraph();/

19、*关闭图形系统，返回文本方式关闭图形系统，返回文本方式*/F9 编译并运行，编译并运行，F10 光标落在菜单项。光标落在菜单项。（3）绘图程序例子）绘图程序例子本讲稿第二十九页，共四十三页例2：#include main()int gd=DETECT,gm;initgraph(&gd,&gm,“”);setbkcolor(LIGHTBLUE);setcolor(RED);circle(320,240,100);getch();closegraph();本讲稿第三十页，共四十三页例3：#includevoid mydraw()line(160,120,480,120);line(480,120,

20、480,360);line(480,360,160,360);line(160,360,160,120);main()int gdriver=DECTECT,gmode;等价于：void mydraw1()moveto(160,120);lineto(480,120);lineto(480,360);lineto(160,360);lineto(160,120);本讲稿第三十一页，共四十三页 initgraph(&gdriver,gmode,”c:tc”);cleardevice();mydraw();getch();closegraph();例3本讲稿第三十二页，共四十三页例4：#inclu

21、demain()int gdriver=DETECT,gmode;initgraph(&gdriver,&gmode,);setbkcolor(15);setcolor(4);ellipse(320,240,0,360,300,200);本讲稿第三十三页，共四十三页 setfillstyle(1,6);putpixel(320,240,6);floodfill(320,240,4);getch();closegraph();例4本讲稿第三十四页，共四十三页例5：#includemain()int gdriver=DETECT,gmode;initgraph(&gdriver,&gmode,);

22、setbkcolor(15);setcolor(4);本讲稿第三十五页，共四十三页 setfillstyle(1,6);fillellipse(320,240,300,200);getch();closegraph();例5本讲稿第三十六页，共四十三页P296例B-1金刚石图案#include#includevoid main()float t;int x0=320,y0=240;int n,i,j,r,x50,y50;本讲稿第三十七页，共四十三页int gdriver=DETECT,gmode;printf(input n(23-31)and r(100-200)n);scanf(%d,%d

23、,&n,&r);initgraph(&gdriver,&gmode,d:tcbgi);cleardevice();setcolor(9);setbkcolor(4)本讲稿第三十八页，共四十三页 t=6.28314/n;for(i=0;in;i+)xi=r*cos(i*t)+x0;yi=r*sin(i*t)+y0;for(i=0;in-2;i+)for(j=i+1;jn;j+)line(xi,yi,xj,yj);本讲稿第三十九页，共四十三页 getch();closegraph();本讲稿第四十页，共四十三页下面是与动画有关的几个函数：下面是与动画有关的几个函数：getimage(x1,y1,x

24、2,y2,p);将屏幕左上角将屏幕左上角(x1,y1),右下角右下角(x2,y2)的矩形区域内的图象存到指针的矩形区域内的图象存到指针P所指向的内存区域中。所指向的内存区域中。putimage(x,y,p,op);将将p所指向的内存区域的内容在屏幕上显示所指向的内存区域的内容在屏幕上显示,左上角坐标左上角坐标(x,y)。op=0:预先对屏幕不进行任何操作预先对屏幕不进行任何操作;1:预先对屏幕进行预先对屏幕进行“异或异或”操作操作;2:预先对屏幕进行预先对屏幕进行“或或”操作操作;3:预先对屏幕进行预先对屏幕进行“与与”操作操作;4:预先对缓冲区内容进行求预先对缓冲区内容进行求“反反”操作操作

25、;imagesize(x1,y1,x2,y2)返回保存位图象所需的字节数。返回保存位图象所需的字节数。本讲稿第四十一页，共四十三页例：图形移动例：图形移动 (一个矩形块水平右移一个矩形块水平右移)。#include”graphics.h”#include”stdlib.h”main()void *w;int driver=DETECT,mode,i;initgraph(&driver,&mode,”);rectangle(20,150,70,200);w=malloc(imagesize(20,150,70,200);getimage(20,150,70,200,w);for(i=1;i500

26、;i+)putimage(i+20,150,w,0);/*清除当前矩形清除当前矩形*/putimage(i+20,150,w,1);/*在新位置显示矩形在新位置显示矩形*/free(w);getch();closegraph();本讲稿第四十二页，共四十三页屏幕管理屏幕管理:setviewport(x1,y1,x2,y2,c);设置视图区。设置视图区。(x1,y1)为视图区的左上角坐标；为视图区的左上角坐标；(x2,y2)为视图区的右下角坐标。为视图区的右下角坐标。c为为裁裁剪剪状状态态参参数数，当当c=1时时，则则超超出出视视图图区区的的图图形形部部分分被被自自动动裁裁剪剪掉掉；当当c=0时

27、，则对超出视图区的图形不作裁剪处理。时，则对超出视图区的图形不作裁剪处理。注注意意：视视图图区区建建立立以以后后，所所有有的的图图形形输输出出坐坐标标都都是是相相对对于于当当前前视视图图区区的的，即视图区左上角点为坐标（即视图区左上角点为坐标（0，0）点，而与图形在屏幕上的位置无关。）点，而与图形在屏幕上的位置无关。clearviewport();清除视图区。清除视图区。cleardevice();清除屏幕，并将当前点位置设置为原点清除屏幕，并将当前点位置设置为原点(0,0)。但是其它的图形系。但是其它的图形系统设置将保持不变，如线型、填充模式、视图区的设置等。统设置将保持不变，如线型、填充模式、视图区的设置等。本讲稿第四十三页，共四十三页