Обучающая программа Графика программированию в графическом режиме на языке turbo-pascal 7.x

ввод-вывод , формировать графические изображения и т.д.. Среда

программирования позволяет создавать тексты программ, компилировать их,

находить ошибки и оперативно их исправлять, компоновать программы из

отдельных частей, включая стандартные модули, отлаживать и выполнять

отлаженную программу.

За последние годы фирма выпустила шесть модификаций этой системы,

известных как версии 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0. Каждая из них

представляет собой усовершенствование предыдущей, однако, и все программы,

разработанные для младших версий, могут практически без изменений

компилироваться и исполняться на более поздних. С помощью Turbo-Pascal

можно создавать любые программы - от программ, предназначенных для решения

простейших вычислительных задач, до сложных современных систем управления

базами данных и операционных систем. Система не уступает, а в некоторых

случаях и более проста в применении, по сравнению с профессиональным языком

программирования СИ.

Пакет Turbo-Pascal 7.0 предоставляет пользователю также большой объем

справочной информации. Он как и версия 6.0 обеспечивает многооконный и

много файловый режим работы, использование манипулятора "мышь", позволяет

применять объектно-ориентированное программирование, обладает встроенным

ассемблером, имеет инструментальное средство создания интерактивных

программ - Turbo-Vision -и т.д.

Пакет Turbo-Pascal 7.0 позволяет работать в обычном режиме MS DOS и

может быть использован практически на любой машине. Версия имеет ряд

преимуществ по сравнению с предыдущими:

1) выделение цветом различных элементов исходного текста программы -

идентификаторов, зарезервированных слов, комментариев, строк, чисел и т.д.,

что позволяет уже на стадии ввода исходного текста устранить многие ошибки,

описки;

2) многофайловая система помощи с возможностью ее перестройки

пользователем;

3) наличие локального меню с содержанием, зависящем от текущего

состояния среды ;

4) ряд дополнительных расширений языка, таких, как использование

открытых массивов, параметров-констант, типизированного адресного оператора

и т.д.. дающих программисту дополнительные возможности, позволяющих

совмещать требования, накладываемые на программы операционной системой MS

DOS и средой Windows, пользоваться некоторыми возможностями, которых нет в

языке Pascal и которые есть в других языках, например в языке СИ;

5) наличие дополнительных стандартных процедур и функций;

6) наличие дополнительных ключей компилятора;

7) расширенные возможности объектно-ориентированного программирования;

8) получение более эффективных кодов программ (использование кодового

сегмента для размещения строковых констант и констант типа-множества,

удаление пустых строк, проверка переполнения величин целых типов, более

быстрый ввод-вывод текстовых файлов и т.д.);

9) усовершенствованные программы Turbo Vision; 10) новая улучшенная

компоновка системы меню.

1.3. Техническое задание

1.3.1. Постановка задачи

Техническое задание данной дипломное работы требует разработать

программу для обучения работе в графическом режиме языка Turbo-Pascal

6.0/7.0 , предназначенную для студентов младших курсов Санкт-Петербургской

государственной Академии аэрокосмического приборостроения. Программа должна

отвечать следующим требованиям:

1) позволять индивидуально изучить работу с компьютеров в графическом

режиме

2) содержать 7 разделов для изучения :

- программирование графических режимов

- управление курсором и полем рисования

- формирование прямолинейных монохромных изображений

- управление цветом и стилем изображений

- программирование цветных криволинейных изображений

- формирование графических текстов

- программирование озвученных динамических сцен

3) представлять изучаемый материал наглядно, сопровождая текст

необходимыми иллюстрациями

4) предусматривать возможность повторения изученного материала

5) предусматривать возможность контроля приобретенных знаний

6) регистрировать результаты контроля знаний

7) обеспечивать возможность разъяснения студенту в случае

необходимости его ошибок

8) иметь продолжительность сеанса не более 45 минут

9) программа должна быть написана на языке программирования Turbo-

Pascal , не ниже версии 6.О..

1.3.2. Выбор технические средств и программного обеспечения

Для реализации данного технического задания необходимо использование

персонального компьютера типа IBM или совместимого с ним, растровый дисплей

с графическим адаптером типа EGA, имеющий объем видеобуфера 256 К

,графическим выводом 640x350 пиксел , 16 регистрами палитры (режим ЮН).

В качестве программного обеспечения необходимо иметь DOS,

инструментальную интегрированную среду Turbo-Pascal 7.O.

1.3.3. Технико-экономическое обоснование

Разрабатываемая программа предназначена для студентов младших курсов

СПГУАП. В учебном плане отсутствует курс лекций по данной теме и изучение

графического режима полностью оставлено для самостоятельного изучения.

Однако, для многих студентов работа только с литературой является

затруднительной, малопонятной и для получения удовлетворительных

результатов требует больших временных затрат.

Применение компьютерной программы для обучения в данном случае

является целесообразным. В процессе работы с такой программой студент

приобретает навыки работы с компьютером, что является целью курса, и

получает конкретные знания по теме "Графические средства алгоритмического

языка Turbo-Pascal". Диалог ЭВМ-пользователь (в данном случае обучаемый)

ведется в удобном для последнего темпе, что обеспечивает лучшее усваивание

материала. Каждый студент имеет возможность изучать разделы темы в удобном

для него порядке. Это экономит время студента для изучения более важных для

него разделов и игнорирование разделов, которые ему уже знакомы. В то же

время преподаватель имеет возможность уделять внимание студентам в

индивидуальном порядке. Программа предусматривает элементы проверки знаний

в виде контрольных вопросов в конце разделов. Такая система обучения дает

возможность студенту самостоятельно оценить свои знания. После ответа на

вопрос обучаемый получает справку о его правильности и пояснения в случае

неверного ответа. После ответов на все вопросы раздела он может изучить

тему вновь и вновь ответить на контрольные вопросы. Принцип "обучение +

контроль" повышает уровень получаемых знаний.

В предыдущих разделах были описаны многочисленные средства и методы

обучения с помощью компьютера. Однако, разработка настоящей программы для

обучения является необходимой и целесообразной в условиях данного учебного

заведения. Целью создания данной программы является удовлетворение нужд

учебного процесса с учетом технических возможностей академии, а именно

разработка методических материалов по программированию с использованием ЭВМ

типа IBM PC и языка Turbo-Pascal. Среди уже существующих компьютерных

обучающих программ отсутствует программа для обучения работе в графическом

режиме языка Turbo-Pascal. Таким образом разработка методических материалов

необходима при использовании любых методов обучения. Кроме того

существующие обучающие программы не отвечают ряду требований технического

задания , в частности по содержанию программы, ее оформлению, ограничению

по продолжительности сеанса, выбору языка программирования.

Разработка данной программы является экономически обоснованной.

Существует теоретическая возможность приобретения академией уже

существующего аналогичного программного обеспечения и адаптация его для

решения конкретной задачи по обучению работе в графическом режиме. Это

потребует значительных материальных затрат как на приобретение такого

программного обеспечения , так и на его обработку и подготовку к работе . В

сложившейся экономической ситуации такое решение проблем для академии

невозможно. Данная дипломная работа решает вопрос обеспечения учебного

процесса необходимым компьютерным сопровождением и экономит материальные

средства академии.

2. ОПИСАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

2.1. Методическое оснащение базы данных

В 1992 году фирма Borland International выпустила два пакета

программирования, основанные на использовании языка Паскаль -Borland Pascal

7.0 и Turbo Pascal 7.O. Первый пакет включает в себя три режима работы: в

обычном режиме операционной системы MS DOS, в защищенном режиме MS DOS и в

среде Windows. Этот пакет требует для использования своих возможностей

довольно большой объем памяти -примерно 30 Мбайт на Жестком диске и не

менее 2 Мбайт оперативной памяти. Пакет Turbo-Pascal 7.0 обладает

ограниченными возможностями и дает возможность работать только в обычном

режиме MS DOS. Однако, он доступен для использования на обычных

персональных компьютерах типа IBM и его стоимость по сравнению с первым

пакетов значительно ниже»

Turbo-Pascal включает в себя язык программирования - одно из

расширений языка Паскаль для ЭВМ типа IBM и среду, предназначенную для

написания, отладки и запуска программы. Язык имеет расширенные возможности

по сравнению со стандартом, хорошо развитую библиотеке модулей, позволяющих

использовать возможности операционной системы, создавать оверлейные

структуры, организовывать ввод-вывод, формировать графические изображения и

т.д.

Целью написания данной программы является ознакомить студентов с

возможностями языка Turbo-Pascal б.0\7.0 по формированию, вводу и выводу

графической информации. При написании базы данных были использованы учебные

пособия [4], [5] и [6]

Работа посвящена возможностям языка TURBO-PASCAL по работе с графической

информацией. Студентам предлагается ознакомиться со стандартными модулями

Graph, Crt, а также с отдельными процедурами других модулей.

Модуль Graph содержит типы, константы, переменные и подпрограммы,

позволяющие программисту создавать изображения с использованием широкого

набора графических адаптеров(CGA, MCGA, EGA, VGA, Hercules, AT&T400,

3270PC,IBM8514). При работе с этими адаптерами весь экран разбивается на

отдельные "точки" - пиксели, которые можно закрасить в тот или иной цвет.

Каждый пиксель имеет две координаты: X и Y. Количество пикселей зависит от

типа адаптера и режима его работы. Данная программа написана для адаптера

EGA и режима EGAHi с размером поля 640x350, палитрой состоящей из 16 цветов

и двумя страницами видеопамяти. Данный режим позволяет выделять окна на

экране дисплея. В этом случае используются координаты в пределах окна.

Курсор в графическом режиме невидим, однако его можно переместить в любую

точку экрана, посмотреть его координаты.

Модуль Graph содержит 8 стандартных типов, описывающих цвета палитры,

характеристики линий, характеристики текста, орнамент и цвет заполнения,

задаваемый пользователем орнамент заполнения, координаты точки, окно вывода

графической информации, данные о дуге. Константы и переменные указанных

типов приведены в таблицах в [5].

Обучающая программа предлагает студентам ознакомиться с процедурами и

функциями следующего назначения:

1) процедуры управления графическим режимом ;

2) функции управления графическим режимов;

3) процедуры управления экраном, окном, страницей;

4) процедуры управления цветом и палитрой;

5) функции управления цветом и палитрой;

6) функции работы с точками;

7) процедуры работы с линиями;

8) процедуры построения фигур из линий;

9) процедуры построения криволинейных фигур;

10) процедуры работы с текстом;

11) функции работы с текстом;

12) процедуры обмена с памятью;

13) функции обмена с памятью;

Подавляющее большинство процедур и функций модуля Graph можно

использовать только после задания графического режима ^ процедурой

UnitGraph.

Модуль Crt содержит константы, переменные и подпрограммы,

предназначенные для работы с консолью. В отличие от стандартного ввода-

вывода, когда он осуществляется через операционную систему, подпрограммы

модуля Crt работают с BIOS и, даже непосредственно с видеопамятью. При

работе с экраном он разбивается на строки, а строки на отдельные позиции, в

которые можно поместить только один символ. Есть возможность открывать

окна, задавать цвета символов и фона. Обучающая программа знакомит

студентов с частью процедур и функций данного модуля, а именно:

1) процедуры работы с экраном;

2) функции работы с клавиатурой;

3) процедуры управления звуком;

4) процедуры разнообразного назначения.

Кроме перечисленных выше процедур и функций программа знакомит

обучаемого с понятием случайного числа, функцией Random, и генератором

случайных чисел Randomize , которые описаны в стандартном модуле System.

Процедуры и функции, представленные на рассмотрение в данной работе,

сгруппированы для изучения в 7 разделов:

1 раздел - программирование графических режимов;

2 раздел - управление курсором и полем рисования ;

3 раздел - формирование прямолинейных монохромных изображений;

4 раздел - управление цветом и стилем изображений;

5 раздел - программирование цветных криволинейных изображений;

6 раздел - формирование графических текстов;

7 раздел - программирование озвученных динамических сцен ;

Изучая эти разделы студент последовательно узнает как задать

графический режим, как узнать его параметры, изменить, временно выйти из

режима, научиться управлять курсором и полем рисования, открывать окна,

пользоваться цветовой палитрой и имеющимися в арсенале языка типами линий и

стилей закраски. Полезным будет изучение разделов 5,6 , которые содержат

информацию о возможностях построения криволинейных фигур, формирование

графических текстов стандартных типов и ряда нестандартных. Наиболее

сложным является последний раздел, посвященный озвученным динамическим

сценам. В этом разделе студент знакомится с динамической памятью компьютера

и страничной организацией видеобуфера. Это основные средства, с помощью

которых стало возможным создание эффекта мультипликации на экране дисплея.

В этом же разделе представлен звукогенератор, позволяющий обеспечить

звуковое сопровождение .

В меню программы перечисленные разделы следуют в порядке, указанном

выше. Этот порядок следования разделов соответствует последовательному

изучению материала от простого к сложному. Однако, система меню дает

возможность студенту нарушить этот порядок и изучать разделы в порядке,

удобном ему. При этом следует учесть, что каждый последующий раздел

опирается на знание предыдущих, в контрольных вопросах следующих разделов

содержатся вопросы, касающиеся предыдущих тем. Поэтому рекомендуется

знакомиться первый раз с темой последовательно. Доступ к разделам 3,4,5,6,7

ограничен . Студенту предоставляются только две попытки ответить на

контрольные вопросы. Рекомендуется после первого изучения и неудачного

ответа во второй раз начать изучение с раздела, который показался наиболее

простым и понятным.

С учетом целей и задач данной разработки база данных содержит основные

процедуры и функции, касающиеся работы в графическом режиме.

2.2. Структура базы данных

База данных представляет собой набор 17 файлов типа запись Семь из них

содержат теоретическую часть семи изучаемых разделов, пять - тексты

контрольных вопросов к разделам 3,4,5,6,7 и пять -тексты справок к этим

вопросам. Схема обращений процедур к файлам базы данных приведена в табл. 1

Таблица 1

Схема обращений процедур к файлам базы данных

|Номер |Имя модуля |Имя |Имена файлов базы данных |

|раздела | |процедуры | |

| | | |теория |вопросы |Справки |

|1 |Razdel1 |Razdel10 |Raztex1 |- |- |

|2 |Razdel2 |Razdel20 |Raztex2 |- |- |

|3 |Razdel3 |Razdel30 |Raztex3 |Joing |Iod |

|4 |Razdel4 |Razdel40 |Raztex4 |Joi |Iodi |

|5 |Razdel5 |Razdel50 |Raztex5 |Join |Iodin |

|6 |Razdel6 |Razdel60 |Raztex6 |Jois |Iodis |

|7 |Razdel7 |Razdel70 |Raztex7 |jos |ios |

Структура базы данных приведена в таблицах 2, 3, 4

Таблица 2

Структура базы данных.

Теория

|Поле Р1 |Поле Р2 |

|... |... |

| |ФОРМИРОВАНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ МОНОХРОМНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ |

|* |procedure DrawPoly(NumPoints:word; |

|* |var PolyPoints); |

|7 |Строит ломаную линию. |

| |NumPoints - число вершин многоугольника PolyPoints - |

| |переменная без типа, содержащая NumPoints+1 пар координат |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14