Coordenadas de pantalla: cuando necesitemos localizar en pantalla una posición específica (por ejemplo: un punto), lo haremos a partir de sus coordenadas, que consisten en dos números que indican una posición respecto a las coordenadas <0,0> (parte superior izquierda de la pantalla).
Supongamos que en el modo 320x200 queremos localizar el centro de la pantalla. Este será, obviamente, el punto (160,100), puesto que ambos números nos indican la posición horizontal primero y luego vertical considerando la pantalla como un eje XY. El último punto de la pantalla tendría en este caso las coordenadas (319,199).
Modos gráficos: Cada modo gráfico se caracteriza por su resolución y su número de colores. Así, tenemos desde el modo gráfico 320x200x256 (256 colores) hasta, por ejemplo, el 1024x768x16M (con 16 Millones de colores). Nuestra tarjeta gráfica es capaz de inicializar todos estos distintos modos, y podremos elegir el más conveniente a nuestros propósitos para usarlo en nuestro programa. Queda claro entonces que, cuanto más nueva y potente sea nuestra tarjeta gráfica (que va instalada dentro del ordenador), de más modos gráficos dispone, de tal manera que sería imposible inicializar el modo 800x600x256 colores en una tarjeta gráfica que no sea SVGA (Super VGA). Cuando nos dispongamos a crear un programa, tendremos que decidir primero en que modo gráfico vamos a realizarlo, debido a que cada modo se programa de una manera y, como es obvio, a menor resolución y menor número de colores, el programa resultante será más rápido. Con respecto al término modo gráfico, que no sea un modo de texto no quiere decir que no podamos representar información textual, pués construiremos los carácteres a base de pixels, ya que cualquier carácter es en sí mismo un símbolo gráfico.
Paleta: Llamaremos paleta (por ahora) al conjunto de colores que posee un modo gráfico (2, 16, 256, 32.000 ó 16 millones, por ejemplo) y ya entraremos más adelante en cómo modificar este juego de colores de que disponemos para adaptar los colores existentes a las tonalidades deseadas.
BREVE HISTORIA EVOLUTIVA
Hasta llegar al nivel gráfico actual (tarjetas SVGA PCI con resoluciones como 1024x768 a 16 millones de colores), el PC ha pasado por períodos gráficos casi nulos desde que se creó (en otoño de 1981, IBM incluía en sus equipos la tarjeta MDA, Monochrome Display Adapter), con su típico interface de texto y resoluciones que pronto descubrieron las limitaciones iniciales que implicaba a la hora de presentar información gráfica (40x25, 80x25).En ese mismo momento (1981) apareció la tarjeta CGA, (Color Graphics Array, o matriz de gráficos color). Esta tarjeta, pese a disponer de pocos modos gráficos en baja resolución (como 320x200x4 o 640x200x2) y con tan sólo 4 colores, supuso el cambio del PC hacia su estado actual. Pronto esta tarjeta se quedó corta e IBM incluyó en sus modelos PS/2 la tarjeta MCGA (MultiColor Graphics Array), que mejoraba la anterior incluyendo los modos de video de la CGA y 640x480 con 2 colores.
La tarjeta EGA (Enhaced Graphics Adapter, adaptador de gráficos mejorado) supuso en 1984 la adición de modos de video de 16 colores (320x200x16, 640x200x16 y 640x350x16) incorporando como diferencia principal con la CGA un sistema de programación por planos de bits (que veremos más adelante). Pero la verdadera revolución llegó con la aparición de la VGA (Video Graphics Array), que ha supuesto hasta ahora el mayor estándar en tarjetas gráficas, ya que incorporaba todos los modos de video soportados por las tarjetas anteriores (CGA, MCGA y EGA), añadiendo el modo 640x480 a 16 colores, y funcionando con cualquier tipo de monitor (analógicos, multifrecuencia, estándar, etc...), cosa que no hacían las anteriores tarjetas.
Nótese por lo tanto el gran soporte de compatibilidad descendente que lleva incluida la tarjeta VGA, incluyendo los modos gráficos de las tarjetas EGA, MCGA y CGA.
De la llegada de las SVGA (Super VGA) se tratará más adelante, así como su programación mediante el estandar VESA en su última versión, la VBE 2.0.
COMENZANDO EN MODO GRÁFICO
En esta primera entrega se comentará la programación en modo gráfico usando el soporte que para ello integra Borland en sus compiladores: hablamos del sistema BGI -Borland Graphics Interface- (Interface gráfico que usan tanto C como Pascal), que permite, mediante órdenes concretas del lenguaje que estemos utilizando, acceder a las funciones de dibujo más corrientes a partir de las cuales podemos empezar nuestro periplo por los modos gráficos. Por supuesto, a partir del siguiente artículo ya usaremos directamente los recursos de nuestra tarjeta sin el uso de los ficheros BGI, que, como veremos en un posterior apartado, tienen serias desventajas.Para empezar, hay que tener claro que los ficheros .BGI incluidos con los compiladores de Borland (en el subdirectorio \BGI) son ficheros de código ejecutable con funciones como putpixel(), circle(), line(), etc... que el programador puede usar para crear cualquier forma gráfica.
Para poder usar estas funciones en nuestros programas, y tomando como ejemplo el compilador Borland C (o Turbo C), para ello tan sólo hemos de cumplir 3 requisitos:
1. Incluir el fichero de cabecera graphics.h
2. Incluir la librería graphics.lib en el momento de la compilación.
Esto es muy sencillo de hacer desde dentro del entorno C (abriendo
un fichero proyecto desde las opciones del compilador) o desde
fuera, mediante:
bcc fichero.c graphics.lib
3. Que cuando ejecutemos nuestro programa, esté presente en el directorio
actual ( u otro definido ) el fichero BGI correspondiente al modo
gráfico que estemos inicializando (ej: CGA = CGA.BGI, VGA = EGAVGA.BGI,
etc...).
La mejor manera de aprender algo tan intuitivo como las órdenes BGI de
Borland C es mediante un ejemplo. Veamos el listado 1 y analicémos las líneas
que deben resultar nuevas.
/* Listado1.c
Ejemplo de inicialización del modo gráfico 640x200
a 16 colores usando el fichero EGAVGA.BGI .
*/
#include <graphics.h> /* header de gráficos */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <conio.h> /* otras funciones */
int main(void)
{
/* variables necesarias cuando iniciamos modo gráfico */
int gdriver=EGA, gmode=EGALO, errorcode;
/* inicializar modo gráfico y gestión de errores */
initgraph(&gdriver, &gmode, "C:\\BC\\BGI");
errorcode = graphresult();
if (errorcode != grOk)
{
printf("Error inicializando gráficos: %s\n",
grapherrormsg(errorcode));
printf("Pulse cualquier tecla para salir...");
getch();
exit(1);
}
/* dibujar una línea desde (0,0) hasta (MaxX, MaxY) */
line(0, 0, getmaxx(), getmaxy());
/* esperar una tecla y volver al modo de texto */
getch();
closegraph(); /* "cerrar" los gráficos */
return(0); /* al modo anterior... */
}
ANÁLISIS DEL LISTADO 1
#include <graphics.h>Este es el paso 1 nombrado anteriormente. Incluye las definiciones de las funciones para la librería graphics.lib.
int gdriver=EGA, gmode=EGALO, errorcode;Estas variables son necesarias para usar con la función initgraph(), gdriver indica el tipo de tarjeta a usar (y, por lo tanto, el fichero BGI que va a utilizar el ejecutable), mientras que gmode indica el modo gráfico a inicializar. En este ejemplo se usa la EGA (fichero EGAVGA.BGI) poniendo gdriver=EGA, y se inicia el modo 640x200 a 16 colores (gmode=EGALO). Los posibles valores que podemos poner en gdriver y gmode están contemplados en la tabla 1.
Si queremos que el ordenador use el modo gráfico de mayor resolución de que disponga nuestro PC, bastará con seleccionar gdriver=DETECT y no dar ningún valor a gmode. Sigamos ahora con nuestro listado:
initgraph(&gdriver, &gmode, "C:\\BC\\BGI");La función initgraph( driver, modo, directorio ) inicializa el modo gráfico usando el driver driver, situado en el path directorio, y entrando en el modo gráfico especificado en modo. En este caso, buscará en el directorio C:\BC\BGI cuando se ejecute nuestro programa. Si sabemos que el driver va a estar en el directorio actual cuando se ejecute nuestro programa, bastará con poner comillas vacías (""). Por supuesto, las barras dobles se introducen para que C no tome la barra simple como carácteres de escape (\n, \r, etc...). Tras llamar a esta función, y si no ha ocurrido ningún error, habremos inicializado el modo gráfico deseado. El control de errores viene a continuación:
errorcode = graphresult();
if (errorcode != grOk)
{
printf("Error inicializando gráficos: %s\n",
grapherrormsg(errorcode));
printf("Pulse cualquier tecla para salir...");
getch();
exit(1);
}
La función graphresult() nos devuelve un código indicándonos el resultado de
la inicialización gráfica. Si devuelve grOK, no habrá habido ningún error y ya
podremos utilizar las funciones gráficas del BGI para dibujar en pantalla,
como hace line(x1,y1,x2,y2);:
line(0, 0, getmaxx(), getmaxy());Al igual que line(), getmaxx(), getmaxy() proceden de graphics.lib. Estas últimas devuelven, respectivamente, el ancho y alto (x máxima e y máxima) de la pantalla. La primera de ellas, line(x1, y1, x2, y2), dibuja una linea desde (x1,y1) hasta (x2,y2) usando el color actual, que puede ser cambiado usando la función setcolor( color ); También podemos borrar la pantalla usando la función clearviewport();.
closegraph();La función closegraph() cierra el modo gráfico inicializado con initgraph() y restaura el modo que había antes de llamar a esta última.
DIBUJANDO EN UN MODO GRÁFICO YA INICIALIZADO
Una vez inicializado el modo gráfico deseado, podemos usar cualquiera de las funciones C para dibujar en la pantalla, como puede verse en los ejemplos proporcionados en el CD que acompaña a la revista. A partir de las primitivas que suponen el punto, la línea, el rellenado, etc... podemos crear buenas composiciones gráficas para ir adentrándonos en la programación gráfica.Podemos ver en la tabla 2 algunas de las funciones gráficas de C y que podemos usar tras entrar en alguno de sus modos gráficos. En ella están todos los parámetros que requieren, y aunque no están todas las funciones BGI, en cualquier manual de referencia C o PASCAL encontraremos la lista completa.
Tenemos también el programa TEST.EXE, que testea el número de figuras gráficas (pixels, líneas, etc...) por segundo que es capaz de dibujar el driver BGI en distintas resoluciones, y el fichero BGIFUNC.DOC, como ampliación a estas funciones gráficas.
DESVENTAJAS DE LOS FICHEROS BGI
Son muchas y graves las desventajas de estos ficheros. Para empezar, al incluir la librería graphics.lib, el tamaño del programa ejecutable aumenta sobre los 18.000 bytes (en el caso de Borland C/C++ v3.1) debido a la inclusión de todas las funciones, aunque sólo usemos algunas de ellas.Además, el programa al ser ejecutado deberá tener disponible en el directorio actual (u otro establecido mediante initgraph) el fichero BGI correspondiente al modo que se inicialice, y aunque se puede linkar junto al ejecutable usando la utilidad BGIOBJ.EXE, el sistema BGI sigue pecando en el sentido que más puede quejarse un programa: su velocidad.
Si un programador desarrolla una librería para, por ejemplo, 320x200x256 colores, creará las funciones específicas para ese modo, aprovechando las características que la tarjeta nos brinde para él, y obteniendo una "librería especializada" que funcionará exclusivamente en dicho modo. Por contra, los BGI tienen que funcionar para distintos modos de video, y todo eso dentro de la misma función detectando en cada momento la resolución que se está usando y de una manera "estándar" para todos ellos, por lo que el código ejecutable resultante sea demasiado lento para intentar hacer con él un programa de carácter profesional.
Esto no quiere decir que no sea recomendable el aprendizaje del sistema BGI, sino que debe ser tomado como base porque es la mejor manera de iniciarse en los modos gráficos.
EN LA PRÓXIMA ENTREGA
Este primer artículo ha sido tan sólo introductorio, ya que su objetivo era la integración del lector en los modos gráficos de una manera sencilla (en este caso órdenes del propio compilador), pero a partir del próximo número entraremos realmente en la programación específica de los diversos modos, usando para ello tanto la BIOS de la tarjeta (uso de la interrupción 10h) como el hardware de la VGA (programación directa de la video memoria), dejando atrás el BGI que, por otra parte, sería aconsejable dominar debido a su facilidad de uso, sobre todo en aquellos programadores que abandonan ahora los modos de texto.De cualquier manera, proponemos al lector que realice programas y ejemplos con los BGI para que pueda valorar las funciones que proporciona y la velocidad que desarrolla, y poder así darse cuenta de las limitaciones que encierra y la diferencia entre estos ejemplos y los que crearemos a partir de la próxima entrega. Será a partir de entonces cuando entraremos de lleno en la programación de los distintos modos gráficos.
Pulse aquí para bajarse los ejemplos y listados del artículo (65 Kb).
Tabla 1: "Drivers BGI y sus respectivos modos
gráficos."
Tabla 2: "Algunas funciones de GRAPHICS.LIB."
Santiago Romero