韓繼英

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)工程系，山西太原030006)

C語(yǔ)言是一種功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，應(yīng)用范圍廣泛，不僅可以編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，而且還可以通過(guò)繪制三維、二維圖像以及動(dòng)畫(huà)來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化人機(jī)界面。

通常在C語(yǔ)言中使用頻率最高的輸出函數(shù)printf()，只能輸出文本信息，不能實(shí)現(xiàn)繪圖功能。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)還提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的圖形函數(shù)庫(kù)，包含了所有的圖形函數(shù)。當(dāng)程序中需要使用到任何一個(gè)或多個(gè)圖形函數(shù)時(shí)，都必須包含頭文件graphics.h，而且這些圖形函數(shù)都必須在特定的圖形模式下才能使用。但C語(yǔ)言的默認(rèn)模式是文本模式，在文本模式中，圖形函數(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)其功能，因此，必須先將計(jì)算機(jī)模式調(diào)整為圖形模式。在圖形模式下，我們可以通過(guò)圖形函數(shù)實(shí)現(xiàn)可視化人機(jī)界面［1］。

1 圖形模式

1.1 圖形模式概述

文本模式顯示數(shù)據(jù)的最小單位是字符，屏幕被劃分為80列25行;而圖形模式是以顯示器屏幕上的每個(gè)發(fā)光點(diǎn)即象素為顯示數(shù)據(jù)的最小單位的［2］。在此模式下，顯示器屏幕上的象素?cái)?shù)目是根據(jù)顯示器的分辨率確定的。例如:分辨率為1 024×768，則屏幕被劃分為768行1 024列，即每行有768個(gè)象素，每列有1 024個(gè)象素。一般情況下，顯示器分辨率越高，象素越多，則顯示的圖形效果就越精確，越光滑。

1.2 圖形模式設(shè)置

在使用C語(yǔ)言的圖形功能時(shí)，首先要將屏幕設(shè)置為圖形模式，如不做此項(xiàng)工作，則屏幕的初始模式為文本模式，無(wú)法顯示圖形。將屏幕設(shè)置成圖形模式由函數(shù)initgraph()來(lái)完成，此函數(shù)包含在頭文件graphics.h中，因此在使用時(shí)要將該文件包含到程序中。在完成圖形功能后用closegraph語(yǔ)句關(guān)閉圖形模式，使屏幕返回到初始的文本模式。

下面的程序給出了繪制圖形所需的必要操作，本程序在完成屏幕初始化后，畫(huà)了一條從左上角到右下角的直線。

說(shuō)明:

(1)程序中定義了gdriver和gmode，并給 gdriver賦值DETECT，表示讓硬件自動(dòng)監(jiān)測(cè)圖形驅(qū)動(dòng)器與模式。

(2)initgraph()函數(shù)是初始化屏幕圖形模式，""中應(yīng)指明屏幕圖形模式驅(qū)動(dòng)程序所在的位置，如:"c:\borlandc\bgi"，如當(dāng)前目錄包含該驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，可省略為:""，我們使用的驅(qū)動(dòng)程序?yàn)镋GAVGA.BGI，該驅(qū)動(dòng)程序支持640×480分辨率16種顏色，分別用0～15表示*/

(3)line()函數(shù)是畫(huà)直線函數(shù)，此程序中從左上角點(diǎn)(0，0)到右下角點(diǎn)(getmaxx()，getmaxy())畫(huà)了一條直線。

(4)closegraph()函數(shù)是關(guān)閉圖形模式，退回到文本模式。

1.3 圖形模式下顯示字符

圖形模式下，有時(shí)也需要顯示字符，我們還能夠使用文件模式下的輸出函數(shù)printf()以及字符處理函數(shù)putchar()、puts()，將文本信息輸出到屏幕上。除此之外，C語(yǔ)言圖形函數(shù)庫(kù)還提供了專門(mén)用在圖形模式下輸出文本的一些函數(shù)，如outtextxy()等。對(duì)于輸出的文本，還可以利用圖形函數(shù)對(duì)其進(jìn)行大小和顏色的設(shè)置。settextstyle()函數(shù)可以使文本在水平和垂直方向上放大相同的倍數(shù);setusercharsize()函數(shù)可以分別設(shè)置水平和垂直方向上的放大倍數(shù);setcolor()函數(shù)可以對(duì)輸出文本的顏色進(jìn)行設(shè)置。

2 實(shí)現(xiàn)圖形程序獨(dú)立運(yùn)行

在圖形模式設(shè)置時(shí)，需要有相應(yīng)的BGI文件，因此在將圖形模式下編寫(xiě)好的程序復(fù)制到其他用戶計(jì)算機(jī)，根本無(wú)法正常運(yùn)行。必須將所有的BGI文件一起復(fù)制給用戶，并且還要考慮路徑是否存在問(wèn)題。因此我們需要建立一個(gè)不需要驅(qū)動(dòng)程序就可以獨(dú)立運(yùn)行的可以執(zhí)行圖形程序的有效方法，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:

1)使用命令:C:TC＞BGIOBJEGAVGA

把原有的 EGAVGA.BGI驅(qū)動(dòng)程序轉(zhuǎn)換為 EGAVGA。OBJ目標(biāo)文件。

2)使用命令:C:TC＞TLINK C:TCLIBGRAPHICS.LIB+EGAVGA

把已經(jīng)建立的OBG目標(biāo)文件裝入到GRAPHICS.LIB庫(kù)文件中。

3)為了能夠通知連接程序?qū)GAVGA驅(qū)動(dòng)程序在連接時(shí)可以裝入到用戶的執(zhí)行程序中，應(yīng)在調(diào)用initgraph()函數(shù)前面加上語(yǔ)句:

registerbgidriver(EGAVGA_driver);

應(yīng)用上面方法處理以后，經(jīng)過(guò)編譯連接生成的執(zhí)行程序就能夠在任意目錄下運(yùn)行了。

3 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)

由于人的眼睛在視覺(jué)訊號(hào)分辨時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)視覺(jué)暫留現(xiàn)象。醫(yī)學(xué)證明:當(dāng)一個(gè)物體的影象或者一幅畫(huà)面消失后，留在人眼睛視網(wǎng)膜上的映像還可以保留1/24秒。動(dòng)畫(huà)、電視以及電影都是利用了人的這一視覺(jué)暫留特性，快速地顯示一連串圖形，并在每張圖形上做一些小小的修改，從而達(dá)到動(dòng)畫(huà)的效果。

C語(yǔ)言中有一種邏輯運(yùn)算稱為“異或”運(yùn)算。“異或”運(yùn)算是指操作數(shù)1與操作數(shù)2的非同操作數(shù)1的非與操作數(shù)2的或的結(jié)果。例如:

0異或0=0

1異或0=1

0異或1=1

1異或1=0

由于0異或1結(jié)果為1，所以任何兩種不相同的顏色值進(jìn)行按位異或時(shí)，除和黑色進(jìn)行按位異或后結(jié)果為原色外，其余都變成了和這兩種顏色不同的另外一種顏色。因此，在實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)時(shí)，可以將兩種顏色值按位進(jìn)行異或，從而模擬這兩種顏色的重疊。即通過(guò)按位異或兩個(gè)圖形中相應(yīng)的像素值來(lái)模擬這兩個(gè)圖形的重疊，從而不用顧及背景色，一直保持他們的可見(jiàn)性。任何一個(gè)數(shù)在和另一個(gè)數(shù)異或兩次后，就可以還原。也就是說(shuō)，在繪制圖形時(shí)，如果在同一個(gè)坐標(biāo)繪制兩次某個(gè)圖形，則這個(gè)圖形就會(huì)消失，變?yōu)楸尘吧?/p>

因此，我們可以很輕松地利用異或技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)過(guò)程。先在屏幕上用某種顏色采用異或方式繪制一幅圖，接著在同一個(gè)位置采用異或方式再畫(huà)一次，將該圖抹掉，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡在新的位置采用異或方式繪制第二幅圖，同樣再用異或方式繪制一次，將此畫(huà)面消失，如此反復(fù)，直到繪制完最后一幅圖為止［3］。在這個(gè)過(guò)程中，每幅畫(huà)都繪制了兩次，一次顯示，一次擦除，只是每幅畫(huà)的位置有所不同。

下面是應(yīng)用異或方式實(shí)現(xiàn)繪制一個(gè)運(yùn)動(dòng)的圓的例子。

本例采用異或方式重畫(huà)，畫(huà)點(diǎn)開(kāi)銷較小，是繪制動(dòng)畫(huà)最好的選擇。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要是研究了在C語(yǔ)言的圖形模式下，利用圖形函數(shù)，采用異或方式，較好地實(shí)現(xiàn)了可視化人機(jī)界面［4］。這種方式操作方便，易于理解，是解決可視化人機(jī)界面有效的一種方式。

［1］楊寶華，袁志樹(shù)，文昌辭.應(yīng)用軟件人機(jī)界面優(yōu)化的研究［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2009(18):4817－4818.

［2］王士元.C高級(jí)適用程序設(shè)計(jì)［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2001.

［3］程書(shū)紅，王毅.用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)［J］.電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2010，23(2):78 －80.

［4］蔡青，蔡華.可視化技術(shù)及其發(fā)展［N］.計(jì)算機(jī)世界網(wǎng)，1996－06－13.