§ 14. Графические возможности среды программирования PascalABC

Определения и обозначения

Модуль GraphABC — подключаемый модуль PascalABC.NET, команды которого позволяют создавать окно и выводить в него графические изображения. Его подключают, когда программе нужно не только показывать текст, но и рисовать фигуры. Через модуль доступны графические средства среды.

Графические координаты — координаты точки на экране. Их отсчитывают от левого верхнего угла: ось x направлена вправо, а ось y — вниз. Такая система помогает указать программе точное место, где должен находиться элемент рисунка.

Графический примитив — простая фигура или элемент изображения, который можно нарисовать отдельной командой, например линию, окружность или прямоугольник. Примитивы служат строительными деталями рисунка. Из них можно составить изображение сложнее, чем любая отдельная фигура.

Цвет пера и цвет заливки — настройки, определяющие соответственно цвет контура фигуры и цвет её внутренней области. Их задают отдельно, поэтому контур может отличаться от середины. Это позволяет оформлять фигуры более выразительно и различать части изображения.

Как это устроено

Чтобы использовать графические команды PascalABC.NET, подключают модуль GraphABC. Без него программа не получает доступ к нужным командам для создания графического окна и рисования. Подключение модуля сообщает среде, какие графические средства потребуются программе. После этого код может задавать параметры окна и выводить в него изображения.

Положение объектов задают экранными координатами, потому что программе нужно однозначно определить места для линий и фигур. Пара чисел обозначает одну точку: первое число отвечает за положение по горизонтали, второе — по вертикали. Например, чтобы задать концы линии, указывают координаты обеих точек. Для фигур могут понадобиться координаты углов, а также значения, задающие размеры.

Команда рисования получает параметры, чтобы знать, какой именно примитив и где нужно показать. В зависимости от команды указывают координаты, размеры и оформление фигуры. Затем программа выполняет команду и отображает элемент в окне. Поэтому перед рисованием полезно выяснить, какие именно значения требует команда, и передать их в нужном порядке.

Настройки пера и заливки влияют на последующие фигуры, поэтому их задают до команд рисования. Цвет пера относится к границе фигуры, а заливка — к её внутренней части; изменение одной настройки не следует считать изменением другой. Если фигура не должна иметь закрашенной середины, можно отдельно установить цвет контура. Уже нарисованный объект обычно не перекрашивается при смене настроек: команда рисования использует параметры, которые действовали в момент её выполнения.

Составное изображение строят последовательностью команд, потому что каждая команда обычно отвечает за отдельный элемент. Сначала задают параметры окна и оформления, затем рисуют крупные или фоновые части, а после — небольшие детали. Такой порядок помогает не потерять части рисунка и делает программу понятнее. Если деталь оказалась не на своём месте, её координаты можно проверить отдельно, не перестраивая всё изображение.

Команды и средства графического вывода

Пользуйтесь таблицей как проверочным списком: сначала убедитесь, что подключён модуль и подготовлено окно, затем определите координаты и команду рисования. Перед выводом фигуры проверьте её параметры оформления. Так легче найти, на каком этапе возникла ошибка.

Разбор задач

Горизонтальный отрезок между двумя точками

Условие. Нужно подключить графические средства и вывести в окне горизонтальный отрезок между заданными точками. Пусть его концы имеют координаты (40, 70) и (180, 70). Одинаковая координата y означает, что точки находятся на одной горизонтали.

1. Подключаем GraphABC, чтобы программе стали доступны графическое окно и команды рисования.
2. Записываем координаты начала и конца отрезка. Первые числа задают положение по горизонтали, а вторые — по вертикали.
3. Передаём обе точки команде рисования линии. Поскольку значения y равны, линия будет горизонтальной.

Ответ. В окне появится горизонтальный отрезок от точки (40, 70) до точки (180, 70). Если бы значения y различались, линия была бы наклонной.

Прямоугольник с контуром и заливкой

Условие. Требуется нарисовать прямоугольник с цветным контуром и заливкой. Пусть его противоположные углы находятся в точках (30, 40) и (150, 110). Важно сначала настроить оформление, потому что команда использует параметры, действующие в момент рисования.

1. Выбираем цвет пера для контура и устанавливаем его до команды рисования.
2. Задаём цвет заливки отдельно, чтобы внутренняя область отличалась от границы или совпадала с ней.
3. Передаём команде координаты противоположных углов прямоугольника. Проверяем, что первая точка расположена выше и левее второй.

Ответ. Команда выведет прямоугольник с заданными координатами, цветом контура и цветом внутренней области. Если цвет или положение не совпали с ожиданиями, проверяем, какая настройка была установлена до рисования.

Домик из простых фигур

Условие. Нужно составить рисунок домика из прямоугольника, треугольной крыши, двери и окна. Одна команда не описывает все изображение целиком, поэтому его следует разложить на отдельные примитивы. Для каждой части заранее определим подходящее место на экране.

1. Намечаем стены прямоугольником и выбираем координаты его углов. Это основная часть домика, поэтому с неё удобно начать.
2. Добавляем крышу треугольником: задаём вершину над стенами и две точки у их верхних углов. Проверяем, что крыша соединяется со стенами.
3. Размещаем дверь и окно отдельными прямоугольниками внутри стен. Их координаты выбираем так, чтобы детали не выходили за границы дома.
4. Расставляем команды в порядке рисования и при необходимости задаём цвета перед выводом соответствующих фигур.

Ответ. Домик получается из нескольких примитивов, каждый из которых имеет собственные координаты. Если деталь закрылась другой фигурой или оказалась снаружи, исправляем порядок команд или её координаты.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что начало координат находится в центре окна. Так иногда рассуждают, потому что в математических чертежах начало координат часто показывают в центре осей. В графическом окне отсчёт начинается от левого верхнего угла, поэтому перед вводом точки мысленно найдите её относительно этого угла.

Ошибка: направлять ось y вверх. Это привычно по математическим графикам, но экран устроен иначе: при увеличении y точка перемещается вниз. Проверьте направление на двух точках с одинаковым x: у точки с большим y положение будет ниже.

Ошибка: менять цвет после команды рисования и ждать, что уже изображённая фигура перекрасится. Такое ожидание возникает, если считать настройки постоянными свойствами самой фигуры. На деле команда использует параметры при выполнении, поэтому задавайте нужный цвет заранее и проверяйте порядок команд.

Ошибка: путать координаты точки с шириной и высотой фигуры. Координаты показывают положение точки, а размер зависит от того, как команда задаёт фигуру — например, по двум углам или по точке и размерам. Чтобы не перепутать значения, уточните параметры конкретной команды и отдельно подпишите, что обозначает каждое число.

Связь с другими темами

Для чтения и составления графических команд нужны знания о переменных, числовых значениях, параметрах процедур и порядке выполнения команд. Переменные помогают хранить координаты и размеры, а параметры передают эти значения команде. Понимание последовательности выполнения объясняет, почему настройки оформления нужно задать до рисования фигуры.

Графические средства пригодятся при создании компьютерных рисунков, анимаций и интерактивных программ. В анимации элементы приходится перемещать, меняя их координаты, а интерактивная программа может реагировать на действия пользователя. Основы рисования примитивов помогают перейти к таким более сложным задачам.

Что запомнить

• Для графических команд PascalABC.NET используют модуль GraphABC.
• Начало экранных координат расположено в левом верхнем углу.
• Ось x направлена вправо, ось y — вниз.
• Графические фигуры строятся командами с параметрами, в том числе координатами.
• Цвет пера задаёт контур, а цвет заливки — внутреннюю область фигуры.
• Сложное изображение составляют из простых примитивов.