Библиотека графики Turbo С. Основные компоненты графической модели

Использование графики в языке С - это многошаговый про­цесс. Прежде всего необходимо определить тип видеоадапте­ра. Затем устанавливается подходящий режим его работы и выполняется инициализация графической системы в выбран­ном режиме. После этого становятся доступными для исполь­зования функции графической библиотеки для построения ос­новных графических примитивов: отрезков прямых линий, ок­ружностей, эллипсов, прямоугольников, секторов, дуг и т.д., появляется возможность вывода текста с использованием раз­личных шрифтов.

Использование библиотеки графики языке С намного со­кращает объем программирования для вывода основных гра­фических примитивов. Turbo С "маскирует" многие техниче­ские детали управления оборудованием, о которых пользова­тель должен быть осведомлен при работе с видеоадаптером через порты или BIOS. Платой за эти удобства является зна­чительное увеличение размера .ЕХЕ-файлов. Использование графической библиотеки Turbo С требует знакомства с мо­делью графической системы, применяемой Turbo С для пред­ставления графической системы компьютера. Можно сказать, что сложность овладения деталями аппаратных средств видеоадаптеров сравнима со сложностью освоения графической модели. Однако достоинство графической модели заключает­ся в ее относительной независимости от различных типов ви­деоадаптеров и открытости для дальнейших расширений. По­явление новых типов видеоадаптеров не потребует большой переработки программ, так как все новые особенности аппа­ратуры будут учитываться в средствах библиотеки Turbo С.

Весь код библиотеки графики Turbo С разбивается на две части: немобильную, которая зависит от типа видеоадаптера, и мобильную.

Немобильная часть представляет собой так называемый .BGI-драйвер (BGI - Borland Graphics Interface). Драйвер является обработчиком прерывания 10h, который должен дополнить сис­темный обработчик до того, как будут использоваться мобиль­ные функции. Перед завершением программы таблица век­торов прерывания восстанавливается.

Основные функции, выполняемые .BGI-драйвером, сводятся к установке и обновлению ряда внешних переменных, которые мо­гут изменяться как функциями системного обработчика прерыва­ния 10h (например, при переключении видеорежима, изменении регистров палитры и т.п.), так и мобильными функциями библио­теки графики. Turbo С включает целую коллекцию драйверов для каждого из типов адаптеров, хранимых обычно в отдельном подди­ректории. Система графики Turbo С является открытой для рас­ширений, так как позволяет использовать и собственные .BGI-драйверы. Сложность состоит в том, что фирма Borland International не раскрывает пока внутреннюю структуру драйвера.

Совокупность внешних переменных библиотеки графики и особенностей поведения мобильных функций образует мо­дель графики Turbo С. Подробно эти элементы модели рас­сматриваются в следующих параграфах.

Инициализация и закрытие системы графики Turbo С

Прежде чем использовать функции графической библио­теки С, необходимо инициализировать систему графи­ки - загрузить соответствующий адаптеру или режиму .BGI-драйвер, установить в начальные значения внешние перемен­ные и константы, выбрать шрифт и т.д.

Графические режимы, поддерживаемые библиотекой гра­фики, задаются символическими константами, описанными в заголовочном файле <graphics.h> в перечислимом типе graphics_modes. Константы, определяющие видеорежим, приведены в табл. 2.1 вместе с информацией о выбираемом ре­жиме и типе видеоадаптера, который может такой режим под­держивать.

Табл. 2.1. Видеорежимы в библиотеке графики Turbo С

Примечание. Символом “?” обозначены режимы, не вошедшие в табл. 1. 1 .

Инициализацию графической модели Turbo С выполняет функция initgraph().

# include <graphics.h>

void far initgraph(int *graphdriver, int *graphmode, char * pathtodriver)

Инициализирует графическую систему Turbo С, загружая .BGI-драйвер, оп­ределяемый указателем graphdriver, и устанавливая видеоадаптер в графический режим, задаваемый указателем graphmode. Аргумент pathtodriver указывает на ASCIIZ-строку, хранящую спецификацию файла .BGI-драйвера. Turbo С под­держивает фиксированное число драйверов, каждый из которых, в свою очередь, поддерживает ряд режимов. Как тип драйвера, так и режим могут быть заданы числом или символической константой. Возможные значения для графических режимов даны в табл. 2.1. В табл. 2.2. приведены значения, определяющие графические драйверы при инициализации системы графики Turbo С. Упомя­нутые в таблице символические константы определены в перечислимом типе graphics_drivers из заголовочного файла <graphics.h>.

Третий аргумент функции initgraph() задает маршрут поиска файла, со­держащего .BGI-драйвер. Если файл не найден в заданном директории, функция просматривает текущий директорий. Если pathtodriver = NULL, драйвер должен располагаться в текущем директории. В случае, когда при вызове initgraph() па­раметры видеосистемы неизвестны, значение для graphdriver следует задать рав­ным указателю на DETECT. Благодаря этому функция initgraph() вызывает другую библиотечную функцию – detectgraph() - для определения типа видеоадаптера, под­ходящего графического драйвера и графического режима максимального разре­шения (максимального режима) для активного видеоадаптера системы. Значения для драйвера и максимального режима возвращаются в ячейках памяти, на кото­рые указывают graphdriver и graphmode.

Помимо перевода видеоадаптера в заданный графический режим, функ­ция initgraph() динамически распределяет оперативную память для загружае­мого драйвера и хранения промежуточных результатов, возникающих при работе некоторых функций графики. После загрузки драйвера initgraph() устанавли­вает в значения по умолчанию ряд параметров графики: стиль линий, шабло­ны заполнения, регистры палитры. С этого момента прикладная программа может использовать любую функцию, прототип которой есть в заголовочном файле <graphics.h>.

Если при выполнении инициализации возникает противоречие между за­прашиваемым режимом и типом видеоадаптера, либо отсутствует достаточный объем свободной оперативной памяти и т.п., функция устанавливает код ошибки во внешней переменной, доступной при выполнении функции graphresult(). Кроме того, код ошибки передается в точку вызова в ячейке памяти, на которую указывает graphdriver.

Табл. 2.2. Задание в Turbo C используемого .BGI-драйвера

Если функции графической библиотеки больше не нужны при­кладной программе, следует обратиться к функции closegraph() "закрытия" графической системы.

#include <graphics.h>

Void far closegraph(void)

Освобождает память, распределенную под драйверы графики, файлы шрифтов и промежуточные данные и восстанавливает режим работы адаптера в то состояние, в котором он находился до выполнения инициализации системы.

Приведем "скелет" программы, выполняющей все необхо­димые подготовительные действия для использования функ­ций библиотеки графики. Для определения типа видеоадапте­ра в ней используется функция initgraph() .

#include <graphics.h>/* все графические функции используют данный заголовочный файл */

Int main(void)

{

int graph_driver;/* используемый драйвер */

int graph_mode;/* графический режим видеоадаптера */
int graph_error_code; /*внутренний код ошибки */

/* Определение типа видеоадаптера, загрузка подходящего .BGI-драйвера и установка максимального режима. Считается, что драйвер находится на диске d: в директории \tc\bgi. */graph_driver = DETECT;

initgraph(&graph_driver, &graph_mode, "d:\\tc\\bgi” );

/* Определение кода ошибки при выполнении инициализации. */

graph_error_code = graphresult( );

if(graph_error_code != grOk)/* всегда следует проверять наличие ошибки ! */

{

/* Обработка ошибки . return 255; */

Return 255;

}

/* Установка в случае необходимости режима, отличающегося от максимального; выбор палитры, цвета, стиля линий, маски заполнения и других параметров, отличающихся от значений по умолчанию. Вывод графических примитивов: прямых линий, окружностей, эллипсов, столбцовых диаграмм и т.п. */

/* 3акрытие графической системы. */

Closegraph();

}

Наиболее защищенный способ использования функции ини­циализации требует предварительного уточнения типа адап­тера дисплея, активного в текущий момент времени. Для этого либо вызывается функция initgraph() со значением для graphdriver, равным указателю на DETECT, либо явно вызывается функ­ция detectgraph(). Только после определения типа адаптера и его максимального режима выполняются установка нужного пользователю режима и загрузка .BGI-драйвера. Далее при­водится описание функции detectgraph().

#include <graphics.h>

void detectgraph (int *graphdriver, int *graphmode)

Определяет тип активного видеоадаптера системы и тип подключенного мо­нитора в персональном компьютере. Затем устанавливает тип подходящего для комбинации адаптер/монитор .BGI-драйвера и режим, обеспечивающий макси­мальное разрешение (максимальный режим). Например, если активным являет­ся CGA-адаптер, Turbo С считает режим 640 х 200 максимальным. Информация о подходящем драйвере и максимальном режиме возвращается в точку вызова в двух переменных, на которые указывают graphdriver и graphmode соответственно.

Прикладная программа может интерпретировать тип драйвера и максимальный режим, сравнивая возвращаемые значения с сим­волическими константами, приведенными в табл. 2.1. и 2.2. В случае, если адаптер не способен работать ни в одном из графиче­ских режимов, функция устанавливает внутреннюю переменную кода ошибки в значение, равное grNotDetected (-2). На это же зна­чение будет указывать и graphdriver при завершении функции.

Как отмечалось ранее, функция detectgraph() вызывается авто­матически из функции инициализации видеосистемы initgraph(), если последняя вызывается со значением для graphdriver, равным указателю на DETECT. В отличие от функции detectgraph() фун­кция инициализации продолжает свою работу, загружает драй­вер и устанавливает максимальный режим, рекомендованный (возвращенный) функцией detectgraph(). Функция detectgraph(), вызванная явно, не производит загрузку драйвера или уста­новку режима. Для этого прикладная программа выполняет об­ращение к функции инициализации. В случае, если для функции initgraph(), вызываемой после явного обращения к detectgraph(), передаются параметры, возвращенные detectgraph(), получается такой же результат, что и при обращении к initgraph() с парамет­ром graphdriver, равным указателю на DETECT. В этой связи раздельное обращение к detectgraph() и initgraph() имеет смысл лишь в случае, когда предполагается установка режима адаптера, отличающегося от максимального, т.е. если неприемлемы ав­томатические выбор и установка режима адаптера.