1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỒ HỌA.

2. KHỞI ĐỘNG CHẾ ĐỘ ĐỒ HỌA.

3. LỔI ĐỒ HỌA.

4. MỘT SỐ HÀM VÀ THỦ TỤC CHUẨN TRONG UNIT GRAPH.

   1. Màu và mẩu(kiểu).

   2. Điểm, kiểu đường thẳng, đường thẳng.

   3. Các hình không tô.

   4. Các hình có tô.

   5. Xử lý chuỗi ký tự trên màn hình đồ họa.

   6. Cửa sổ trong chế độ đồ họa.

   7. Đóng chế độ đồ họa.

5. MỘT VÀI VÍ DỤ MINH HỌA.

Phần này chỉ nhằm giới thiệu một số các khái niệm cơ bản về chế độ đồ họa, các thủ tục và hàm để: khởi động chế độ đồ họa, vẽ các hình cơ bản như đường thẳng, đường tròn, cung elip, hình quạt, đa giác, chuỗi ký tự, cửa sổ ViewPort,...  đã được khai báo sẵn trong Unit Graph của Turbo Pascal. 

Trong Turbo Pascal có hai chế độ thường được sử dụng đó là: chế độ văn bản (text mode) và chế độ đồ họa (graphics mode). Chế độ văn bản thì màn hình được thiết lập hiển thị 25 dòng và 80 cột như đã giới thiệu ở phần trước. Còn ở chế độ đồ họa, thì màn hình lại được thiết lập dựa trên từng điểm ảnh (pixel), mỗi màn hình gồm nhiều điểm ảnh được sắp xếp trên các đường thẳng nằm ngang và đường thẳng đứng, sự bài trí số pixel trên mỗi loại màn hình được gọi là độ phân giải (Resolution), độ phân giải càng cao thì số pixel càng nhiều  và hình ảnh càng mịn. 

            Hệ tọa độ cho mỗi loại màn hình có khác nhau (xem bảng 1), chẳng hạn ở loại màn hình VGA là 640x480 như hình sau:

Một chương trình đồ họa thường gồm các phần sau:

· Khởi tạo chế độ đồ họa.

· Xác định màu nền, màu và kiểu chữ, màu đường vẽ, màu tô và kiểu tô.

· Vẽ và tô các hình ta cần thực hiện.

· Các thao tác khác như cho hiện dòng chữ, chú thích.

· Ðóng chế độ đồ họa để trở về chế độ văn bản. 

Ðể có thể thực hiện chương trình trên chế độ đồ họa, trước tiên ta phải khởi động chế độ đồ họa. Việc này được thông qua thủ tục sau: 

Procedure InitGraph(var GraphDriver:Integer; var GraphMode: Integer; PathToDriver: string);

Với:     GraphDriver, GraphMode là loại màn hình và mốt màn hình (xem bảng 1).

            PathToDriver là đường dẫn của thư mục chứa các tập tin điều khiển đồ họa. 

Ví dụ:  Giả sử ta có loại màn hình VGA, mốt là VGAHi, các tập tin điều khiển đồ họa ở trong thư mục F:\WINAPPS\BP\BGI, ta có thể viết phần chương trình khởi động đồ họa như sau:

            Uses Graph;

             Var mh,mode: integer;  {mh: loại màn hình}

            Begin

              mh:=VGA; mode:=VGAHi;  {có thể dùng hằng DETECT cho mh }      (1)

              Initgraph(mh,mode,’ F:\WINAPPS\BP\BGI’);

              ...........

            End. 

            Việc nhớ các loại màn hình và mốt màn hình là điều gây dễ nhầm lẫn, do vậy ta có thể để cho máy tự động dò tìm loại và mốt màn hình. Như vậy ở chương trình trên ta bỏ dòng (1) thì khi thực hiện máy sẽ tự động dò tìm (DECTECT), đây là điểm rất hay vì nó sẽ cho khởi động loại màn hình đang sử dụng  và mốt đồ họa có độ phân giải cao nhất. 

Bảng 1:            Các giá trị của Grapdriver, GraphMode và Resolution của một số loại màn hình thông dụng.                     

 Chú ý:  Ở bảng này các hằng DETECT có giá trị 0, hằng VGA có giá trị 9, hằng VGAHi
có giá trị 2, ...           

            Ta có thể xác định Grapdriver, GraphMode và Resolution trên một máy đang hoạt động bằng chương trình sau:

            Uses Graph;

            Var mh,mode:integer;

            Begin

               mh:=Detect;   {Có thể bỏ dòng này}

               initgraph(mh,mode,'f:\winapps\bp\bgi');

              writeln('GraphDriver = ',mh,' Graphmode = ',mode,' Resolution =',GetmaxX,
                             'x',GetMaxY);

              readln;

              closegraph;

            End. 

            Với:  GetmaxX, và GetMaxY là các hàm trả về giá trị lớn nhất tương ứng cho hàng, cột của màn hình và mốt hiện hành. 

Khi khởi động đồ họa, nếu máy không tìm thấy các chương trình điều khiển đồ họa thì sẽ phát sinh ra lỗi đồ họa và như vậy chương trình không thể thực hiện được hoặc có thể treo máy. 

            Trong cả 2 trường hợp có hoặc không có lỗi, ta nên sử dụng hàm GraphResult để biết có lỗi hay không? Có thể kết hợp với hàm GraphErrorMsg để nhận được thông báo đúng nhất. Bảng 2 liệt kê một số thông báo lỗi thường gặp:                                   

Bảng 2:     Các lỗi  đồ họa 

 Ví dụ:   Chương trình kiểm tra quá trình khởi động đồ họa và nếu có lỗi sẽ thông báo lỗi ra màn hình:

            Uses Graph;

            Var

                         maloi: Integer;

                        GrDriver, GrMode: Integer;

            Begin

                         GrDriver := Detect;

                         InitGraph(GrDriver, GrMode, 'f:\winapps\bp\bgi');

                         maloi := GraphResult;   { Check for errors }

                         if maloi <> grOk then

                                  begin

                                       Writeln('Lỗi đồ họa là : ', GraphErrorMsg(maloi));

                                       Writeln('Lỗi!, Thoát khỏi chương trình ...');

                                       Halt(1);   {Lệnh ngắt ngang và kết thúc chương trình }

                                  end

                         else       { Phần chương trình cần thực hiện khi không có lỗi đồ họa }

            End. 

IV. MỘT SỐ HÀM VÀ THỦ TỤC CHUẨN TRONG UNIT GRAPH

Ðối với màn hình trắng đen (Hercules Monochrome) ta có 2 giá trị màu 0 và 1, còn đối với các màn hình màu (VGA, EGA,...) thì có 16 giá trị màu từ  0..15 được liệt kê trong bảng 3, và kiểu tô màu thì có 11 kiểu đã được định sẵn là từ 0..11 và một kiểu do người lập trình định nghĩa (User - defined fill) và các kiểu tô được liệt kê trong bảng 4.

  a. Thủ tục chọn màu đường vẽ

                                    SetColor(ColorNum:word);

  b.  Thủ tục đặt màu nền của màn hình

                                    SetBkColor(ColorNum :word);

  c. Thủ tục chọn kiểu tô và màu tô

                                    SetFillStyle(Pattern:word; ColorNum:word);

  d. Hàm nhận màu trả về  do thủ tục SetColor đã đặt màu trước đó

                                    GetColor: word;

  e. Hàm nhận màu nền trả về do thủ tục SetBkColor đã đặt trước đó

                                    GetBkColor: word;

  f. Hàm trả về giá trị màu lớn nhất

                                    GetMaxColor: word; 

              Bảng 3:  Các giá trị có thể nhận của biến màu ColorNum

 Bảng 4:  Các giá trị có thể nhận của biến kiểu tô Pattern 

  a. Thủ tục vẽ một điểm tại một tọa độ (x,y)

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

b. Thủ tục chọn kiểu đường thẳng

            SetLineStype(linestyle:word;pattern:word;thickness:word); 

            Với tham số LineStyle có các giá trị như bảng 5 sau: 

Bảng 5:  Tham số LineStyle 

             Với tham số thickness có các giá trị như bảng 6 sau:  

            Bảng 6:  Tham số Thickness 

                        c. Thủ tục vẽ đường thẳng từ tọa độ (x1 ,y1) đến tọa độ  (x2 ,y2)

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

a. Thủ tục vẽ hình chữ nhật

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

  b. Thủ tục vẽ hình tròn

            Circle(x,y:integer;r:word);

            Với x,y là tọa độ tâm, r là bán kính.

  c. Thủ tục vẽ một cung tròn

            Arc(x,y:integer; StAngle,EndAngle:word; r :word);

            Với StAngle là góc bắt đầu, EndAngle là góc kết thúc.

  d. Thủ tục vẽ cung Ellipse hoặc một Ellipse

Ellipse(x,y:integer;StAngle,EndAngle:word;Xradius,Yradius:word);

Nếu StAngle = 0 và EndAngle =360 thì là một hình Ellipse, nếu
EndAngle < 360 thì là một cung Ellipse.

a. Ðường gấp khúc (đa giác)

Muốn vẽ một đường gấp khúc đi qua n điểm tọa độ : (x1 ,y1), (x2 ,y2),..., (xn ,yn ) thì ta phải đưa tạo độ n điểm này vào một mảng poly nào đó mà mỗi phần tử của mảng có kiểu PointType đã được định nghĩa sẵn như sau: 

                        Type

                                    PointType = Record

                                                x,y : integer;

                        end;      

            Khi điểm cuối (xn ,yn ) có tọa độ trùng với điểm đầu (x1 ,y1 ) thì n điểm này sẽ tạo thành một đường gấp khúc khép kín. 

            Dùng thủ tục DrawPoly(n, poly); để vẽ đường gấp khúc đi qua n tọa độ đã định sẵn trong mảng poly. 

            Dùng thủ tục FillPoly(n,poly); để vẽ và tô đường gấp khúc đi qua n tọa độ đã định sẵn trong mảng poly.

Ví dụ:

            Uses Graph;

            Const

gk: Array[1..3] of pointtype=((x:5;y:200),(x:190;y:5),(x:100;y:300));  {gấp khúc}

gkkk: Array[1..4] of Pointtype = ((x:405;y:200),(x:590;y:5),(x:500;y:300),(x:405;y:200));

            Var Gd, Gm: Integer;

            Begin

                         Gd := Detect;

                         InitGraph(Gd, Gm, 'F:\WINAPPS\BP\BGI');

                         if GraphResult <> grOk then   Halt(1);

                         SetBkcolor(CYAN);

                         SetColor(YELLOW);

                         SetFillStyle(SolidFill,MAGENTA);

                         DrawPoly(3,gk);

                         FillPoly(3,gk);     {đường gấp khúc không khép kín}

                         FillPoly(4,gkkk); {đường gấp khúc  khép kín}

                         Readln;

                         CloseGraph;

            End.

  b. Thủ tục vẽ hình chữ nhật

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

  c. Thủ tục vẽ hình hộp chữ nhật

            Bar3D(x₁ ,y₁ ,x₂ ,y₂:integer; depth:word;top:boolean);

Tham số depth: là số điểm trên bề sâu của khối 3 chiều.

            Tham số top có 2 giá trị được định nghã sẵn là: TopOn (True) tương ứng khối 3 chiều sẽ có nắp và TopOff  (False) sẽ ứng với khối 3 chiều không có nắp (xem hình vẽ).

 d.  Thủ tục vẽ hình Ellipse

            FillEllipse(x,y:integer;xradius,yradius:word);

  e. Thủ tục vẽ hình quạt

            PieSlice(x,y:integer; StAngle,EndAngle,radius:word);

a. Thủ tục nạp  Font chữ

Các  font chữ nằm trong các tập tin có phần mở rộng là  .CHR . Ðể nạp các font chữ này ta dùng thủ tục:

                        SetTextStyle(font,direction,charsize:word); 

Với:      Tham số font có thể nhận một trong các giá trị  sau:

                                                 Hằng  DefauFont                    hay giá trị      0

                                                 Hằng  TriplexFont                   hay giá trị      1

                                                 Hằng  SmallFont                                hay giá trị      2

                                                 Hằng  SansSerifFont             hay giá trị      3

                                                 Hằng  GothicFont                   hay giá trị      4           

            Tham số direction có thể nhận một trong các giá trị sau:

                                                 Hằng   HorizDir                      hay giá trị      0

                                                 Hằng   VertDir                        hay giá trị      1 

            Tham số charsize là cỡ ký tự và nó có thể nhận một trong các giá trị từ 1 đến 10.

  b. Thủ tục đặt chế độ căn chỉnh chuỗi văn bản

             SetTextJustify(horiz, vert :word);

Trong đó:        

Tham số horiz có thể là một trong các hằng: LeftText, CenterText, RightText.

            Tham số vert có thể là một trong các hằng: BottomText, CenterText, TopText.           

  c. Thủ tục hiển thị chuỗi văn bản tại vị trí con nháy

            OutText (text:string);

  d. Thủ tục hiển thị chuỗi văn bản tại tọa độ (x,y)

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

Ðể thiết lập một cửa sổ trên màn hình đồ họa, ta sử dụng đến chức năng của ViewPort. Cửa sổ ViewPort được xem như một vùng chữ nhật trên màn hình độ họa, nó giống như thủ tục Window trong chế độ văn bản (Text mode), nghĩa là  ta có thể hiện một dòng văn bản, vẽ hình hoặc xóa  chỉ nằm gọn trong ViewPort đã định, ta có thể minh họa một cửa sổ ViewPort như hình sau:

            Ðể hiểu rõ cách thiết lập một ViewPort, ta hãy xét đến cách khai báo kiểu của ViewPort như sau: 

            ViewPortType = Record

                                           x1, y1, x2, y2 : Integer;

                                Clip               : Boolean;

                                      End; 

            Trong đó: (x1, y1) , (x2, y2) lần lượt là góc tọa độ trên bên trái và  tọa độ góc dưới bên  phải, mà chúng phải thỏa tính chất sau:       

            Clip là một biến trường có kiểu Boolean mà nó có ý nghĩa như sau:

· Nếu  có giá trị bằng True (hay bằng hằng ClipOn) thì không cho phép vẽ bên ngoài ViewPort.

· Nếu  có giá trị bằng False (hay bằng hằng ClipOff) thì cho phép vẽ bên ngoài ViewPort.

  a. Thủ tục thiết lập một ViewPort

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

            Sau khi thiết lập ViewPort ta sẽ có một hệ tọa độ mới mà góc trên bên trái của ViewPort sẽ có tọa độ (0,0). 

Ví dụ:   Như hình vẽ ở trên (giả sử ta chọn Clip bằng hằng ClipOn) thì ta phải thiết lập ViewPort như sau:   SetViewPort(300,250,500,350,ClipOn); 

            * Tọa độ âm dương

            Với một số đồ thị của toán học phải có tọa độ âm dương, để vẽ nó ta phải chia màn hình ra làm 4 phần tương ứng với 4 vùng (I, II, III, IV) âm dương của một hệ trục tọa độ xy. Ðể thực hiện việc này, ta phải dùng đến cửa sổ ViewPort, với cách thiết lập sao cho tọa độ (0,0) của trục tọa độ xy là tâm tuyệt đối của màn hình góc trên bên trái của ViewPort như sau:

                         - Ðặt:  x1= GetmaxX;            y1= GetmaxX;

                                     x2= GetmaxX;            y2= GetmaxX;

                        - Dùng thủ tục SetViewPort(x1,y1,x2,y2,ClipOff) , với Clip = ClipOff để có thể vẽ ra ngoài giới hạn của ViewPort.

Ví dụ:

Vẽ đồ thị hàm sin(x) trong hệ trục tọa độ âm dương, với hoành độ 

            Program  Dothi;

               Uses Crt,Graph;

               Const

                 ScaleX=20;

                 ScaleY=80;

            Var mh,mode,x,y,i:integer;

            Begin

                    InitGraph(mh,mode,'F:\WINAPPS\BP\BGI');

                    SetViewPort(GetmaxX DIV 2,GetmaxY DIV 2,GetmaxX,GetmaxY,ClipOff);

                    SetColor(blue);

                    Line(-(GetmaxX DIV 2),0,GetmaxX DIV 2,0);

                    Line(0,-(GetmaxY DIV 2),0,GetmaxY DIV 2);

                    SetTextJustify(CenterText,CenterText);

                    SetColor(White);

                    OutTextXY(-GetmaxX DIV 4,-GetmaxX DIV 4,'DO THI HINH SIN ');

                    SetColor(Red);

                    OutTextXY(GetmaxX DIV 2- 32,2,'Truc x >');

                    OutTextXY(27,-(GetmaxY DIV 2-5),'^ Truc y');

                    OutTextXY(0,0,'0,0');

                    for i:= -400 to 400 do

                      begin

                          x:=Round(2*Pi*i* ScaleX /200);

                          y:=Round(Sin(2*Pi*i/200)* ScaleY);

                          PutPixel(x,y,Yellow);

                       end;

                    Repeat Until KeyPressed;

                    CloseGraph;

              End.

b. Thủ tục nhận ViewPort hiện hành

                                    GetViewSettings(Var   ViewPort: ViewPortType);

  c. Thủ tục xóa bên trong màn hình ViewPort hiện hành

                                    ClearViewPort; 

Thủ tục xóa sạch tất cả các phần (hình vẽ, chuỗi ký tự, ...) bên trong ViewPort và đưa con trỏ về tọa độ (0,0) của cửa sổ ViewPort hiện hành.

  d. Thủ tục xóa sạch màn hình đồ họa

                                    ClearDevice;

            Ðể trở về chế độ văn bản, ta dùng thủ tục:   

CloseGraph; 

Ví dụ 1: Vẽ  Bầu trời đầy sao

PROGRAM  Vebautroi;

      Uses Graph,Crt;

      Var  gd,gm,x,y:integer; maxcolor:word;

       Begin

               Gd:=Detect;

                          Initgraph(gd,gm,'C:\TP70\BGI');

               If Graphresult<> Grok Then Halt(1);

                          x:=GetmaxX;  y:=GetmaxY;

                         Maxcolor:=Getmaxcolor;

              Randomize;

                         While (not keypressed) do

                       Begin    delay(100);

                                     Putpixel(random(x),random(y),

                          Random (maxcolor-1)+1);

                                  end;

                  Closegraph;

    End. 

Ví dụ 2:            Vẽ đồ thị các hàm số: Sin(x),Cos(x) và Arctan(x)

PROGRAM VeDothi;

Uses

Crt,Graph;

Var  

mh,mode:integer;chon:char;chugiai:string; 

Procedure Chonham;

   begin

     writeln('Các đồ thị có thể:');

     writeln('1---->Ðồ thị hình Sin(x)');

     writeln('2---->Ðồ thị hình Cos(x)');

     writeln('3---->Ðồ thị hình ArcTan(x)');

     write('Chọn đồ thị nào ?'); readln(chon);

            Case chon of

             '1':  chugiai:=ÐỒ THỊ HÀM SIN;

             '2': chugiai:=ÐỒ THỊ HÀM COS;

             '3': chugiai:=ÐỒ THỊ HÀM ARCTAN;

            end;

  end; 

Function   F(chon:char;x:real):real;

    begin

         Case chon of

             '1':  F:=Sin(x);

             '2':  F:=Cos(x);

             '3':  F:=Arctan(x);

            end;

  end; 

Procedure Dothi(a,b:real;x1,y1,x2,y2:integer;mn,md:integer);

     var              fx,k,h,r,c,d:real;

                        x,y,n,m,i:integer;

            begin

                        c:=f(chon,a); d:=f(chon,a);

                        r:=a; h:=(b-a)/1000;

                        while r <= b do

                                     begin

                                                 fx:=f(chon,r);

                                                 if c>fx then c:=fx;

                                                 if d<fx then d:=fx;

                                                 r:=r+h;

                                     end;

                        Setcolor(md);Setbkcolor(mn);

                        n:=x2-x1;

                        h:=(b-a)/n;

                        m:=y2-y1;

                        k:=(d-c)/m;

                        for i:=0 to n do

                                    begin

                                                x:=x1+i;

                                                fx:=f(chon,a+i*h);

                                                y:=round((fx-c)/k)+y1;

                                                y:=y2-y+y1;

                                                if i=0 then moveto(x,y)

                                                else lineto(x,y);

                                     end;

 end; 

Begin   (* Chương trình chính *)

Clrscr;

Chonham;

mh:=detect;

Initgraph(mh,mode,'u:\bgi');

Setviewport(GetmaxX DIV 2,GetmaxY DIV 2,GetmaxX,GetmaxY,ClipOff);

Line(-(GetmaxX DIV 2),0,GetmaxX DIV 2,0);

Line(0,-(GetmaxY DIV 2),0,GetmaxY DIV 2);

SetTextJustify(CenterText,CenterText);

OutTextXY(-GetmaxX DIV 4,-GetmaxX DIV 4,chugiai);

SetColor(Red);

OutTextXY(GetmaxX DIV 2- 32,2,'Truc x >');

OutTextXY(27,-(GetmaxY DIV 2-5),'^ Truc y');

OutTextXY(0,0,'0,0');

Dothi(-4*pi,4*pi,-(getmaxx div 2)+100,-(getmaxy div 2)+100,getmaxx div 2 -100,
Getmaxy div 2 -  100,magenta,yellow);

Readln;

Closegraph;

End.

 Bài đọc thêm