2. Обеспечьте вывод различных простых графических элементов.

Для вывода простых графических элементов использовались стандартные функции библиотеки GRX, для удобства они представлены в виде таблицы:

Таблица 1 – Некоторые стандартные функции библиотеки GRX:

Функция	Описание
GrTextXY(int x, int y, char *str, GrColor fg, GrColor bg)	Вывод строки текста str, начиная с точки (x,y), с цветом символов fg и цветом фона bg
GrPlot(int x, int y, GrColor c)	Точка с координатами (x,y) и цве­том c
GrLine(int x1, int y1, int x2,int y2, GrColor c)	Линия из точки (x1,y1) до точки (x2,y2) с цветом c
GrBox(int x1, int y1, int x2, int y2, GrColor c)	Прямоугольник с цветом c, верхний левый угол которого имеет коорди­наты (x1,y1), а нижний правый угол имеет координаты (x2,y2)
GrCircle(int x, int y, int r, GrColor c)	Окружность с центром в точке (x,y), радиусом r и цветом c
GrEllipse(int x, int y, int xa, int ya, GrColor c)	Эллипс с центром в точке (x,y), ра­диусом по горизонтали xa, радиу­сом по вертикали ya и цветом c
GrEllipseArc(int x, int y, int xa, int ya, int start, int end, int style, GrColor c), где style - это одна из 3-x констант: GR ARC STYLE OPEN, GR ARC STYLE CLOSE 1, GR_ARC_STYLE_CLOSE2	Дуга эллипса с центром в точке (x,y), радиусом по горизонтали xa, радиусом по вертикали ya и цветом c, при этом start определяет началь­ный угол, end определяет конечный угол, углы задаются в градусах, умноженных на 10, например, для установки угла в 90 градусов надо указать 900.
GrFilledBox(int x1, int y1, int x2, int y2, GrColor c)	Аналогична GrBox, только прямо­угольник заполняется цветом c
GrFilledCircle(int x, int y, int r, GrColor c)	Аналогична GrCircle, только окружность заполняется цветом c
GrFilledEllipse(int x, int y, int xa, int ya, GrColor c)	Аналогична GrEllipse, только эл­липс заполняется цветом c

#include <grx20.h>

#include <grxkeys.h>

#include <time.h>

#include <stdlib.h>

main()

{

srand(time(0));

GrSetMode(GR_width_height_graphics,800,600);

GrFilledBox(0,0,GrMaxX(),GrMaxY(),0);

GrKeyType K;

int i,c;

int x,y,dl,vs,r;

while(K != GrKey_Escape)

{

K=GrKeyRead();

c=1+rand()%15;

x=rand()%GrMaxX();

y=rand()%GrMaxY();

if(GrKey_Space==K)

{i=1+rand()%3;}

if(2==i)

{dl=rand()%140;

vs=rand()%100;

GrBox(x, y, x+dl, y+vs,c);}

if(1==i)

{r=rand()%140;

GrCircle(x, y, r,c);}

if(3==i)

{GrPlot(x,y,c);}

}}

Данная программа выводит, окружности, прямоугольники или точки по нажатию клавиши Space. После компиляции и запуска видим на экране вот такую картину:

Рисунок 2 – Пример вывода простых графических элементов.

Рассмотрим более подробно функции и принципы используемые на данном этапе. Функции srand(time(0)) и rand()% позволяют получать случайные величины координат и размеров графических объектов. В дальнейшем эта же функция используется для получения случайных перемещений, изменения направления движения и изменения цвета графических элементов. Для использования этих функции были подключены стандартные библиотеки языка С++. Для чтения клавиши, была использована функция GrKeyRead(). Организация случайного вывода различных элементов осуществляется на основе цикла if, в дальнейшем для упрощения кода, будет использоваться цикл связка switch - case.

3. Обеспечить более удобную работу с графическими объектами на основе объектно-ориентированного подхода и реализовать случайное перемещение.

Для выполнения данного этапа необходимо реализовать перемещение графических объектов, в частности на первом этапе необходимо реализовать перемещение точек. Перемещение любо­го объекта будет состоять из трех шагов:

1) удаление имеющегося изображения объекта;

2) задание новых координат объекта;

3) отображение объекта согласно его новым координатам.

Но для такого перемещения надо запоминать координаты имеющегося изображения, чтобы его можно было удалить на первом шаге. Поэтому с каж­дым графическим объектом надо связать его координаты, то есть переменные x и y. Если имеется десять объектов, то всего необходимо десять пар таких пере­менных, каждая из которых должна быть связана с одним из объектов.

Удобный способ реализации такой связи между изображением графиче­ского объекта и его координатами предоставляет объектно-ориентированный подход.

Согласно этому подходу с каждым изображением графического объекта сопоставляется экземпляр программного объекта. Все объекты одного вида объединяются в класс.

Сначала необходимо определить основный класс «Точка», от которого потом могут быть порождены более сложные классы, реализующие более слож­ные графические объекты.

Для этого добавляется описание нового типа TPoint (класс «Точка»). Объект подобно структуре может содержать в себе различные компоненты. Объект класса «Точка» содержит поля: координаты и цвет объекта. Но кроме этого объект может «содержать» в себе методы (функции). Частным случаем этих методов можно считать конструктор и деструктор объекта. Конструктор вызывается при создании объекта, а деструктор вызывается при удалении объекта. Остальные методы нужны для того, что обеспечить «поведение» объекта. В частности для объекта «Точка» необходимы методы, связанные с его отображением (Draw, Show, Hide). Кроме того, будет реализован метод MoveXY для обеспечения перемещения объекта в пределах окна.

Описание класса «Точка» (TPoint) содержит в себе набор данных и мето­дов, составляющих этот объект. Это описание размещается после строк, опре­деляющих подключение заголовочных файлов, и перед функцией main. Описа­ние класса TPoint формируется следующим образом:

struct TPoint{ int x,y; int color;

TPoint(int ix,int iy,int icolor);

virtual ~TPoint();

virtual void Draw(int icolor);

void Show();

void Hide();

void MoveXY(int ix, int iy);

};

Описание класса объектов похоже на описание структуры. Сначала идет ключевое слово struct, затем наименование класса. В качестве наименования класса «Точка» используется TPoint. Внутри фигурных скобок описываются поля и методы объектов этого класса.

Объект «Точка» имеет три поля: координаты x и y, а также цвет color.

После описания полей объекта указан конструктор объекта (метод вызы­ваемый при создании объекта). Объявление конструктора похоже на объявле­ние функции, только имя конструктора обязательно должно соответствовать имени класса (в данном случае TPoint). Кроме того, конструктор не имеет воз­вращаемого значения, поэтому тип возвращаемого значения не указывается. Класс может иметь несколько различных конструкторов. В этом случае их име­на будут одинаковыми, так как они совпадают с именем класса, но они должны отличаться своими аргументами. В данном примере имеется только один конструктор с тремя аргументами: координатами ix, iy, а также цветом icolor. Эти аргументы нужны для инициализации объекта «Точка» при его создании.

В следующей строке идет объявление деструктора (метода вызываемого при удалении объекта). Деструктор не имеет аргументов и всегда может быть только один в составе объекта. Имя деструктора - это имя класса, предваряемое символом '~' (в данном случае ~TPoint). Перед именем деструктора поставлено ключевое слово virtual. Это означает, что деструктор является виртуальным.

После деструктора указана функция Draw, которая обеспечивает рисова­ние объекта заданным цветом icolor. При этом предполагается, что объект ри­суется с текущими параметрами. В случае объекта «Точка» предполагается, что рисуется точка с координатами x, y и цветом icolor. Перед именем данной функции поставлено ключевое слово virtual. Это означает, что функция являет­ся виртуальной. Смысл и необходимость этого будут объяснены в дальнейшем.

Затем объявляются две функции: Show и Hide. Функция Show отображает объект с текущими параметрами. В случае объекта «Точка» предполагается, что отображается точка с координатами x, y и цветом color. Функция Hide скрывает изображение объекта.

Последней функцией (методом) объекта является функция MoveXY, ко­торая обеспечивает перемещение объекта в новые координаты ix, iy.

После закрывающей фигурной скобки описания класса должна ставиться точка с запятой, как и в случае описания структуры.

Но функции (методы) класса в свою очередь необходимо определять, то есть необходимо раскрыть содержимое этих методов. Поэтому после описания класса необходимо разместить определение методов этого класса.

В конструкторе TPoint задаются изначальные координаты и цвет объекта (x, y, color) согласно значениям аргументов конструктора (ix, iy, icolor). Полу­чается, что после описания класса TPoint необходимо раскрыть содержимое конструктора TPoint следующим образом.

TPoint::TPoint(int ix,int iy,int icolor)

{

x=ix;

y=iy;

color=icolor;

}

Функция Draw обеспечивает рисование точки заданным цветом (значение которого передается через аргумент icolor) согласно имеющимся координатам экземпляра объекта, сохраненным в переменных x и y. Чтобы точки были луч­ше заметны, для их отображения используется четыре пикселя, то есть исполь­зуется четыре вызова функции GrPlot для рисования этих пикселей.

Функция Show обеспечивает отображение объекта имеющимся цветом (color) с помощью вызова метода Draw. Эта функция полезна для обеспечения универсальности, так как она может использоваться не только для рисования точки, а вообще для рисования любого объекта, если для него определен метод Draw.

Функция Hide обеспечивает скрытие изображения объекта с помощью вызова его метода Draw с цветом фона. В данном примере в качестве цвета фона будет использоваться черный цвет, который имеет код, равный 0. Эта функция также обеспечивает универсальность.

Функция MoveXY обеспечивает перемещение объекта согласно указан­ным ранее шагам. Для этого сначала убирается изображение объекта (Hide), за­тем координаты объекта (x и y) изменяются на заданные координаты (ix и iy), после этого объект отображается уже на новом месте (Show). Метод MoveXY может использоваться для перемещения любого объекта, если для него опреде­лен метод Draw, так как методы Hide и Show являются универсальными и осно­ваны на методе Draw.

Для каждой точки должны быть определены случайные приращения по горизонтали и по вертикали. Эти случайные приращения могут быть получены на основе значе­ния rand()%7-3, что соответствует случайному числу от -3 до 3. Тогда новое значение x для i-го объекта будет равно obj[i]->x+ rand()%7-3, а значение у бу­дет равно obj [i] ->y+ rand()%7-3. Если вызвать obj[i]->MoveXY с этими парамет­рами, то i-й объект совершит случайное перемещение. Перемещения точек должны выполняться до тех пор, пока не будет нажата клавиша, поэтому пере­бор всех N объектов и их перемещение необходимо осуществлять внутри цикла ожидания нажатия клавиши. Чтобы можно было настраивать скорость переме­щения объектов, перед перебором N объектов надо формировать задержку на основе вызова функции GrSleep. Изменяя значение аргумента этой процедуры (значение задержки в миллисекундах, например, равное 20) можно настроить удобную скорость перемещения объектов по экрану. Таким образом:

while (!GrKeyPressed()); надо поместить следующий фрагмент.

while (!GrKeyPressed()){

GrSleep(20); for(i=0;i<N;i++){ obj[i]->MoveXY(obj[i]->x+rand()%7-3,obj[i]->y+rand()%7-3);

}

}