Графические возможности языка программирования CASIO
В компьютерах имеются два основных режима работы монитора: текстовый и графический. Характерной особенностью графического калькуляторов является то, что изначально устанавливается графический режим работы дисплея.
Язык программирования CASIO не предназначен для создания произвольных картинок: дисплей графического калькулятора CASIO FX-9860G монохромный и небольшого размера (127×63 точки).
Прежде чем начинать графические построения, целесообразно ввести операторы очистки (ClrText, ClrList, ClrGraph), чтобы они не накладывались на ранее вручную выполненные построения.
Отличительной особенностью графического режима языка программирования CASIO является построение относительно начала координат и автоматическое построение осей координат. Язык программирования CASIO позволяет изменять масштаб графического изображения. При увеличении интервала, на котором будет рассматриваться изображение, точность построений будет уменьшаться, при уменьшении интервала - возрастать. Если требуется убрать оси координат, то можно, например, сдвинуть их так, чтобы левый нижний угол имел координаты (0, 0).
Изменять масштаб изображения можно как в самой программе, так и в ходе выполнения программы. Чтобы масштаб был постоянен, в программе вводится:
ViewWindow <Xmin, Xmax, Xscale, Ymin, Ymax, Yscale>
где:
- Xmin - минимальное значение по оси ОХ;
- Xmax - максимальное значение по оси ОХ;
- Xscale - расстояние единичного отрезка по оси ОХ;
- Ymin - минимальное значение по оси ОY;
- Ymax - максимальное значение по оси ОY;
- Yscale - расстояние единичного отрезка по оси ОY.
Изменение масштаба в ходе выполнения программы может осуществляется следующим образом:
ClrGraph↵
"ОХ=" : ? →А ↵
"ОY=" : ? →В ↵
ViewWindow -А, А, 1, -В, В, 1 ↵
… … …
Либо
"Хmin=" : ? →А ↵
"Хmax=" : ? →В ↵
"ед.ОХ=" : ? →С ↵
"Ymin" : ? →D ↵
"Ymax" : ? →E ↵
"ед.ОY=" : ? →F ↵
ViewWindow А, B, C, D, E, F ↵
… … …
По умолчанию ЯПК вводит стандартные установки окна: Xmin=-6,3, Xmax=6,3, Xscale=1, Ymin=-3,1, Ymax=3,1, Yscale=1.
Процедура PlotOn выводит точку по указанным координатам:
PlotOn X, Y.
Здесь X, Y - координаты точки относительно начала координат.
Пример 23.
Программа, строящая точку с координатами (3, 2).
PlotOn 3, 2
В языке программирования CASIO имеются две процедуры построения линий.
1. Процедура F-Line строит линию с указанными координатами начала и конца:
F-Line X1, Y1, X2, Y2.
Здесь X1, Y1 - координаты начала, X2, Y2 — координаты конца линии относительно начала координат.
2. Процедура Line строит линию по указанным точкам начала и конца:
Plot X1, Y1↵
Plot X2, Y2↵
Line
Здесь Plot X1, Y1 - начальная точка, Plot X2, Y2 - конечная точка.
Пример 24.
Программа, строящая линию с координатами (-5; -6) и (10; 3).
ViewWindow -15, 15, 1, -10, 10, 1 ↵
F-Line -5, -6, 10, 3
Процедура Circle строит окружность:
Circle X, Y, R.
Здесь X, Y - координаты центра относительно начала координат; R - радиус в пикселях. Изменяя масштаб изображения на экране, можно получить эллипс.
Пример 25.
Программа, строящая окружность с центром в начале координат и радиусом 2,5.
ClrGraph↵
Circle 0, 0, 2.5
Процедура Vertical вычерчивает вертикальную линию:
Vertical Х.
Процедура Horizontal вычерчивает горизонтальную линию:
Horizontal Y.
Пример 26.
Программа, строящая линии, параллельные осям координат.
ClrGraph ↵
Vertical -2 ↵
Horizontal 1.1
В графическом режиме можно создавать иллюзию простейших образов.
Пример 27.
Программа, изображающая в центре экрана пятиконечную звезду.
ClrGraph ↵
ViewWindow 0, 6.5, 1, 0, 6.5, 1 ↵
F-Line 3.5, 6, 2, 1↵
F-Line 3.5, 6, 5, 1↵
F-Line 2, 1, 6, 4↵
F-Line 5, 1, 1, 4↵
F-Line 1, 4, 6, 4↵
Аналогичным образом можно строить любые геометрические фигуры. Можно создавать иллюзию движения.
Пример 28.
Движение точки по экрану.
ClrGraph↵
For 1→I To 5 Step 0.1 ↵
ClrGraph↵
PlotOn -2, -2+I↵
Next
Пример 29.
Движение точки, которая оставляет за собой след.
ClrGraph↵
For 1→I To 5 Step 0.1 ↵
PlotOn -2, -2+I↵
Next
Пример 30.
Движущиеся друг за другом прямоугольник и окружность.
ClrGraph↵
For 1→I To 4 Step 0.1 ↵
Circle -5+I, 0, 2↵
F-Line -2+I, -2, -2+I, 2↵
F-Line 1+I, -2, 1+I, 2↵
F-Line -2+I, -2, 1+I, -2↵
F-Line -2+I, 2, 1+I, 2↵
ClrGraph↵
Next
Процедура Text позволяет вставить текст в графическом режиме:
Text X, Y "текст"
где X, Y - начальные координаты ввода текста.
Текст может быть задан лишь латинскими буквами. Номер строки задается в диапазоне от 1 до 63, а номер столбца - в диапазоне от 1 до 127 и не зависит от осей координат.
Пример 31.
Программа, вставляющая слово HELLO в прямоугольник.
ClrGraph↵
Plot -5, 0.5↵
Plot -5, 2↵
Line↵
Plot -5, 2↵
Plot -1, 2↵
Line↵
Plot -5, 0.5↵
Plot -1, 0.5↵
Line↵
Plot -1, 0.5↵
Plot -1, 2↵
Line↵
Text 20, 20, "HELLO"
Целесообразно применять данную процедуру для подписи графиков функций.
Язык программирования CASIO обладает широкими возможностями в области построения и исследования функций. Рассмотрим подробнее построение графиков функций.
Графики можно строить в прямоугольных и полярных координатах. В прямоугольных координатах функция записывается в виде:
Y = f(Х)
где значение координаты по оси Y вычисляется по заданной формуле для каждого значения координаты Х.
В полярных координатах функция записывается в виде:
r = f(θ)
где r "радиус" - расстояние от начала координат, θ - угол (определяется так же, как в тригонометрии).
Процедура Graph Y= позволяет построить график функции в декартовых координатах.
Процедура Graph r= позволяет построить график функции в полярных координатах.
Y=Type ↵
" f1(Х)" → Y1↵
" f2(Х)" → Y2↵
… … …
" fn(Х)" → Yn↵
DrawGraph
Использование данной процедуры позволяет изменять стиль линии графика: NormalG n, ThickG n, BrokenThickG n, DotG n, где n - номер соответствующей функции. Язык программирования CASIO позволяет выводить на экран формулу функции, график которой строится в настоящий момент.
Пример 32.
Программа, строящая сплошной толстой линией график функции y = x2 и точками — график функции у = х3.
ClrGraph↵
Y=Type ↵
" Х2
" → Y1↵
" Х^3" → Y2↵
ThickG 1↵
DotG 2 ↵
DrawGraph
Пример 33.
Программа, строящая график функции r = -1,5 + 3sinθ в полярной системе координат.
ClrGraph↵
"ОХ=" : ? →А ↵
"ОY=" : ? →В ↵
ViewWindow -А, А, 1, -В, В, 1 ↵
Graph r=-1.5+3sinθ↵
Пример 34.
Программа, строящая подписанный график функции y = sinx⋅sin3x.
ClrGraph↵
ViewWindow -6, 6, 1, -2, 3,
1 ↵
Graph Y=sinXsin3X↵
Text 15, 10, "y=sinxsin3x"
Задачи
97. Построить прямоугольник и вписать в него свое имя.
98. Составить программу, выводящую на дисплей свое имя с помощью отрезков, прямоугольников и окружностей.
99. Построить в декартовых координатах график функции y = х5 - 3х4 + 2х3 - 7х2 + 4х - 8.
100. Построить в полярных координатах график функции r = 2sin3θ.
101. Построить график функции, заданной следующими уравнениями: х = 7cosТ - 2cos3,5Т; у = 7sinT - 2sin3,5T.
102. Построить правильный многоугольник с заданным числом сторон.
103. Построить параллелограмм с проведенными в нем диагоналями.
104. Построить произвольную фигуру, состоящую из графических примитивов.
105. Составить программу, выводящую на дисплей калькулятора визитную карточку учебного заведения.
106. Составить программу, выводящую на дисплей изображение ведерка.
107. Написать программу, создающую иллюзию движущегося автомобиля.
108. Написать программу, создающую иллюзию движущейся окружности с проведенным в ней диаметром.
109. Написать программу, имитирующую изображение лица.
