Формування зображення на екрані ПЕОМ. Створення найпростіших лінійних програм

Лекційний матеріал:
Будь-який монітор ПЕОМ може працювати в одному з двох режимів:

• текстовому;
• графічному.
  

Перший з них дозволяє виводити на екран будь-який символ ASCII-таблиці у визначене знакомісце екрану, що знаходиться на перетині рядка та стовпчика. Кількість знакомісць залежить від текстового режиму, але найчастіше дорівнює 25 рядкам по 80 колонок в кожному. В цьому режимі можна керувати кольором тла та кольором і яскравістю символів, забезпечуючи за бажанням їх миготіння.
В графічному режимі будь-яке зображення отримується як сукупність різнокольорових точок - пікселів. Кількість елементів зображення теж задається відповідним режимом, але стандартно дорівнює 640 на 480 пікселів по горизонталі та вертикалі.
Для роботи в текстових режимах розробниками мови програмування Паскаль були написані спеціальні підпрограми, що об'єднані в бібліотечний модуль Crt. Цей модуль може виконувати наступні функції:

• регулювати яскравість світіння символів;
• керувати кольором зображення і тла;
• керувати текстовим курсором;
• організовувати роботу з текстовими вікнами;
• організовувати звукові ефекти;
• керувати клавіатурою
  

Деякі з цих підпрограм ми розглянемо нижче.
Так, наприклад, наступні процедури дозволяють очищати екран та керувати рядками на екрані:
ClrScr повністю очищує екран або поточне вікно і переміщує курсор у лівий верхній кут екрана або поточного вікна (координати 1,1);
ClrEol витирає всі символи в рядку, починаючи з поточної позиції курсору до кінця рядка;
InsLine вставляє порожній рядок перед поточним рядком;
DelLine цілком вилучає вміст рядка, в якому розташований курсор, усі рядки, що розміщені нижче, піднімаються на один рядок угору.

При роботі в текстових режимах із кольоровим дисплеєм кожний виведений на екран символ може бути одного з 16 (0-15) можливих кольорів. Тло може бути одним із 8 (0-7) кольорів. Для встановлення кольору виведених символів використовується процедура TextColor, для встановлення кольору тла - процедура TextBackGround. Є можливість організувати мерехтіння символів:
TextColor(Color:byte) - установити колір символів, що виводяться;
TextBackGraund(Color:byte) - установити колір тла.
Значення параметрів можуть задаватися, як константами (наприклад, Yellow), так і їх числовими еквівалентами (наприклад, 14), повний список яких наведений у таблиці:

Щоб додати виведеним символам ефект мерехтіння, при встановленні кольорів вказується константа Blink (або 16). Мерехтіння буде підтримуватися доти, поки не відбудеться установка кольору символів, що виводяться, без мерехтіння.

Приклад:
TextColor(Yellow+Blink); Write('жовті символи, що миготять');
TextColor(12+16); Write('світло-червоні символи, що миготять');
TextColor(6); Write('коричневі символи');

Існують також процедури, що керують яскравістю зображення. Всі вони діють до їх скасування, тобто до встановлення іншого режиму:
LowVideo - встановлює режим мінімальної яскравості світіння виведених на екран символів.
NormVideo - встановлює режим нормальної яскравості світіння виведених на екран символів. Цей режим встановлюється автоматично при ініціалізації модуля Crt.
HighVideo - установлює режим максимальної яскравості світіння.
Існує можливість у будь-який момент роботи програми використовувати для виведення не весь екран, а деяку його частину, що називається вікном. Розмір вікна визначається користувачем, але не може перевищувати розміру екрана. Для організації вікон у Паскалі використовується процедура
Window(X1,Y1,X2,Y2);
де X1, Y1 - координати лівого верхнього, а X2, Y2 - правого нижнього кута вікна. Розмір максимального вікна (повний екран) - (1,1,80,25), мінімального - один стовпчик на один рядок, тобто (1,1,1,1).
На екрані можуть знаходитися кілька вікон, але в поточний момент активним являється тільки одне з них, і всі дії, що програмуються користувачем, виконуються щодо поточного вікна.
Для формування складного зображення на екрані при виведенні інформації користувач повинен мати можливість переводити курсор у будь-яку позицію екрана. Для цього в мові Паскаль передбачені наступні процедури і функції:

GoToXY(X,Y:byte) - процедура переводить курсор у задану позицію екрану (або вікна) з координатами Х (стовпчик), Y (рядок); верхній лівий кут екрана має координати (1,1), а правий нижній в стандартному режимі (80,25);
WhereХ, WhereY - функції, що дозволяють одержати відповідні значення X- або Y- координати курсору щодо поточного вікна. Діапазон значень, що повертаються, визначається розмірами поточного вікна або повного екрана.
Завдання дітям: написати фрагмент програми, що виведе в середині екрану прізвище учня червоним кольором, а на наступному рядочку під прізвищем - ім'я жовтим кольором. Прізвище необхідно вивести підвищеною яскравістю, а ім'я з мерехтінням. Колір тла повинен бути синім.

program task; 
uses crt; 
begin 
  textbackground(blue);		{встановлення кольору тла} 
  clrscr;				{очищення екрану} 
  highvideo;	{встановлення підвищеної 
  яскравості зображення} 
  textcolor(red);		{встановлення кольору 
  виведення} 
  gotoxy(35,12);	{переведення курсору в задану 
  точку – центр екрану} 
  writeln('Ivanov');	{виведення прізвища} 
  normvideo; 
  textcolor(yellow+blink);	{встановлення кольору 
  виведення зображення з мерехтінням} 
  gotoxy(35,13); 
  writeln('Petro'); 
end. 

В текстовому режимі операторами виведення можна виводити на екран будь-який символ ASCIIтаблиці, навіть той, що відсутній на клавіатурі. В цьому випадку його можна вивести або за допомогою символу # з наступним ASCII-кодом символу, або шляхом набирання ASCII- коду необхідного символу на додатковій цифровій клавіатурі при натиснутій клавіші Alt. Наприклад, один той самий символ "¤" можна вивести на екран так:
Writeln('¤'); - символ отриманий одночасним натисканням клавіш Alt+<ASCII код символу>
Writeln(#253);
За допомогою таких псевдографічних символів можна отримати нескладний малюнок, схожий на всім відомий "японський кросворд", а також різного виду таблиці (дивись повний набір псевдографічних символів ASCII-таблиці).
Поряд із підпрограмами організації роботи з екраном модуль Crt включає засоби керування звуком. У персональних ЕОМ є можливість генерувати звукові сигнали за допомогою вбудованого динаміка частотою 37 - 32767 Гц. Голосність звука не регулюється. Стандартний звуковий сигнал ("біп") постійної тривалості (0.25 с) і частоти (800 Гц) викликається сьомим символом (^G) кодової таблиці ASCII.

Приклад:
writeln('помилка в даних',^G);
writeln('працює процедура',#7,#7);
writeln('підключен драйвер',Chr(7),Chr(7));

Для керування частотою звука і його тривалістю в мові Паскаль використовуються стандартні процедури:
sound(І) - активізує звукові засоби ПЕОМ. Ціле значення I вказує частоту звучання звука в герцах. Звук зазначеної частоти буде генеруватися доти, поки не буде скасований процедурою NoSoud;
NoSound - скасування звука. Скасовує звуковий режим, заданий процедурою Sound;
Delay(I) - вказує час, у продовж якого лунає сигнал.

		
Приклад:

    Begin
             Sound(500);
             Delay(2000);
             NoSound
    End;

У даному прикладі звуковий сигнал частотою 500 Гц буде звучати 2 секунди (2000 мс).
За допомогою цих процедур можна створити найрізноманітніші звукові ефекти. Для цього використовується набір частот, що відповідають нотам різних октав:

Для використання в процедурі Sound усі зазначені в таблиці значення частот округлюються
Наприклад, для виконання за допомогою вбудованого динаміка відомої дитячої пісеньки "Ялинка" необхідно написати таку лінійну програму.

program muzika; 

uses crt; 

begin 
  
  sound(785);
  delay(10000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(785);
  delay(10000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(785);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(698);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound; und;
  sound(587);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(523);
  delay(20000);
  nosound;
  sound(785);
  delay(10000);
  nosound;
  sound(1046);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(880);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(785);
  delay(10000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(785);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(698);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(659);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(587);
  delay(5000);
  nosound;
  sound(523);
  delay(20000);
  nosound;
end. 

Домашнє завдання:

• прочитати сторінки 47 - 52 запропонованого підручника;
• вивчити означення, що прочитані на лекції;
• запропонувати дітям вдома створити програму, що виводить на екран деяке псевдографічне зображення, наприклад, таке
  
  У якості цих символів можна використовувати символи ASCIIтаблиці з кодами 176 - 178, 219 - 223 (дивись відповідну таблицю).