如何用c语言编程画太极

如何用C语言编程画太极

在C语言中绘制太极图，需要使用图形库来实现。常见的图形库有OpenGL、SDL、或较早期的Turbo C中的graphics.h。选择合适的图形库、理解太极图的结构、编写逻辑清晰的代码是实现这一目标的关键。本文将详细介绍如何使用C语言及图形库绘制太极图，并提供代码示例和详尽的解释。

一、选择合适的图形库

OpenGL

OpenGL是一种跨平台的图形API，适用于绘制复杂的2D和3D图形。使用OpenGL绘制太极图，可以实现高效和高质量的绘图效果。

SDL（Simple DirectMedia Layer）

SDL是一种跨平台的多媒体库，提供简单的图形绘制功能。它更容易上手，适合初学者。

Turbo C的graphics.h

这是老旧的图形库，适用于DOS系统下的C编程。虽然功能有限，但对于学习和简单的图形绘制已经足够。

二、理解太极图的结构

太极图的组成部分

外圆：表示整个宇宙，通常绘制一个大圆。
阴阳鱼：由两个对称的部分组成，分别表示阴和阳。每部分都是一个半圆加上一个小圆。
阴阳鱼的眼睛：两个小圆，分别位于阴阳鱼的头部。

基本几何图形

圆：用来绘制外圆、阴阳鱼以及阴阳鱼的眼睛。
弧线：用来绘制阴阳鱼的边界。

三、绘制太极图的步骤

初始化图形环境

选择图形库后，首先要初始化图形环境。这里以SDL为例，初始化代码如下：

#include <SDL2/SDL.h>
int main(int argc, char* argv[]) {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("Taiji", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, 800, 800, SDL_WINDOW_SHOWN);
    SDL_Renderer* renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);
    // Your drawing code here
    SDL_Delay(5000);
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    SDL_Quit();
    return 0;
}

绘制外圆

void drawCircle(SDL_Renderer* renderer, int centerX, int centerY, int radius) {
    for (int w = 0; w < radius * 2; w++) {
        for (int h = 0; h < radius * 2; h++) {
            int dx = radius - w; // horizontal offset
            int dy = radius - h; // vertical offset
            if ((dx*dx + dy*dy) <= (radius * radius)) {
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX + dx, centerY + dy);
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX - dx, centerY + dy);
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX + dx, centerY - dy);
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX - dx, centerY - dy);
            }
        }
    }
}

绘制阴阳鱼

阴阳鱼由两个半圆和两个小圆组成。我们可以通过计算来确定这些图形的中心和半径。

void drawTaiji(SDL_Renderer* renderer, int centerX, int centerY, int radius) {
    // Draw the large circle
    drawCircle(renderer, centerX, centerY, radius);
    // Draw the two half circles
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); // Black
    drawCircle(renderer, centerX, centerY - radius / 2, radius / 2);
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255); // White
    drawCircle(renderer, centerX, centerY + radius / 2, radius / 2);
    // Draw the small circles (eyes)
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); // Black
    drawCircle(renderer, centerX, centerY + radius / 2, radius / 8);
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255); // White
    drawCircle(renderer, centerX, centerY - radius / 2, radius / 8);
}

主程序

将所有代码整合在一起，形成一个完整的绘制太极图的程序。

#include <SDL2/SDL.h>
void drawCircle(SDL_Renderer* renderer, int centerX, int centerY, int radius) {
    for (int w = 0; w < radius * 2; w++) {
        for (int h = 0; h < radius * 2; h++) {
            int dx = radius - w; // horizontal offset
            int dy = radius - h; // vertical offset
            if ((dx*dx + dy*dy) <= (radius * radius)) {
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX + dx, centerY + dy);
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX - dx, centerY + dy);
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX + dx, centerY - dy);
                SDL_RenderDrawPoint(renderer, centerX - dx, centerY - dy);
            }
        }
    }
}
void drawTaiji(SDL_Renderer* renderer, int centerX, int centerY, int radius) {
    // Draw the large circle
    drawCircle(renderer, centerX, centerY, radius);
    // Draw the two half circles
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); // Black
    drawCircle(renderer, centerX, centerY - radius / 2, radius / 2);
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255); // White
    drawCircle(renderer, centerX, centerY + radius / 2, radius / 2);
    // Draw the small circles (eyes)
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 0, 0, 0, 255); // Black
    drawCircle(renderer, centerX, centerY + radius / 2, radius / 8);
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255); // White
    drawCircle(renderer, centerX, centerY - radius / 2, radius / 8);
}
int main(int argc, char* argv[]) {
    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);
    SDL_Window* window = SDL_CreateWindow("Taiji", SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, 800, 800, SDL_WINDOW_SHOWN);
    SDL_Renderer* renderer = SDL_CreateRenderer(window, -1, SDL_RENDERER_ACCELERATED);
    SDL_SetRenderDrawColor(renderer, 255, 255, 255, 255); // White background
    SDL_RenderClear(renderer);
    drawTaiji(renderer, 400, 400, 200);
    SDL_RenderPresent(renderer);
    SDL_Delay(5000);
    SDL_DestroyRenderer(renderer);
    SDL_DestroyWindow(window);
    SDL_Quit();
    return 0;
}

四、代码详解

初始化和设置

在main函数中，我们首先初始化SDL库，创建一个窗口和渲染器，并设置背景颜色为白色。

绘制函数

drawCircle函数负责绘制一个圆，其参数包括渲染器、圆心坐标和半径。通过判断点是否在圆内，来绘制圆的边界。

drawTaiji函数负责绘制太极图，调用drawCircle绘制外圆、阴阳鱼和眼睛。

主程序

主程序调用drawTaiji函数，并在窗口中展示绘制的太极图。

五、总结

通过以上步骤，我们使用SDL库在C语言中绘制了一个简单的太极图。选择合适的图形库、理解太极图的结构、编写逻辑清晰的代码是实现这一目标的关键。希望这篇文章能帮助你理解如何在C语言中进行图形编程，并激发你进一步探索的兴趣。