Изучая программирование в основной школе, сталкиваешься с проблемой визуализации  основных алгоритмических конструкций. Это, прежде всего, связано с тем, что мы учителя в большей степени, выбираем для решения числовые задачи из курса математики, физики. При изучении циклов в языке  Турбо Паскаль использую метод многократного вывода точки на экран монитора. Ниже представлены ряд задач, реализующий данный метод.

Задача №1

Нарисовать прямую, состоящую из точек длиной в 300 пикселей параллельной оси 0Х.

Идея этой задачи реализована циклом с параметром, который выполняетcя 300 раз. В теле цикла изменяется координата X. Если изменять одновременно  координату Y,  получиться смещение прямой на некоторый угол.

program Graf_1;
 uses Crt,Graph; {Подключение модуля Crt и модуля графики Graph}
 Var i,gd,gm,x,y:integer;
begin
 gd:=detect;
 initGraph(gd,gm,'bgi');
 if GraphResult<>grOK then {проверка инициализации графики}
 begin
 Writeln('Ошибка графики');
 readln;
 Halt(1)
 end;

 for i:=1 to 300 do
 begin
 x:=i;
 y:=10;
 putpixel(x,y,13);
 end;
readln;
End.

Задача №2 (Вложенные циклы)

Используя результат предыдущей задачи нарисовать закрашенный прямоугольник.

Идея решения задачи сводится к тому, чтобы рисовать линии одной длины и спускаться по координате Y на одну точку. Замените блок цикл с предыдущей задачи на блок представленный ниже. Блоки инициализации графики для всех программ идентичны, поэтому в дальнейшем мы их описывать не будем, а лишь сконцентрируем внимание на фрагменты решения самой задачи.

for y:=100 to 300 do
 for x:=200 to 400 do
 begin
 putpixel(x,y,13);
 end;

Попробуйте нарисовать разноцветный прямоугольник. Эффект будет поразительный.

Задача №3

Вывести на экран случайным образом 1000 точек разными цветами.

 Как мы уже знаем, графический экран монитора в Турбо Паскале ограничен координатами GetMaxX и GetMaxY.

Поэтому используем всю область экрана для вывода точки используя функцию генерации случайного числа random(a). В Турбо Паскале предусмотрены 16 цветов для вывода от 0 – черный, до 15 – белый. Функция  n:= random(15)  сгенерирует случайный цвет.

Ниже приведен текст программы.

program Graf_3;
 uses Crt,Graph;
 Var i,gd,gm,x,y:integer;
begin
 gd:=detect;
 initGraph(gd,gm,'bgi');
 if GraphResult<>grOK then
 begin
 Writeln('Ошибка графики');
 readln;
 Halt(1)
 end;

 for i:=1 to 1000 do
 begin
 x:=random(getMaxX);
 y:=random(GetMaxY);
 n:= random(15);
 putpixel(x,y,n);
 end;
readln;
End.

Задача №4

Нарисовать из точек окружность радиуса R.

Окружность имеет уравнение x² + y² = R². Будем циклом пробегать все значения от –R до +R.  Значение Y вычисляем дважды. Ордината Y используем для построения верхней дуги, а –Y для нижней. Ниже приведен фрагмент программы построения окружности.

Функция Round округляет полученное значение. При выводе точки смещаем окружность по оси X на 300 точек, по оси Y на 200 точек от начала координат (левого верхнего угла монитора).

r:=100;
 for x:=-r to r do
 begin
 y:=Round(sqrt(sqr(r)-sqr(x)));
 putpixel(x+300,y+200,13);
 putpixel(x+300,-y+200,13);
 end;

Задача №5

Нарисовать кольцо с внешним радиусом R1 и внутренним радиусом R2
Задача аналогична предыдущей.

Задача №6

Вывести точки случайным образом, случайного цвета в область кольца.

Задача интересна тем, что нам необходимо вывести область, удовлетворяющая условию попадания точки в кольцо ограниченная двумя окружностями. Так как, данные кольца вписаны в квадрат со стороной 2*r1, то достаточно пройти вложенными циклами все точки квадрата построчно и выбрать при построении только те точки, которые удовлетворяют условию попадания в кольцо (x²+y²<=r1²) and (x²+y²>=r2²)

r1:=100;
r2:=80;
 for x:=-r1 to r1 do
 for y:=-r1 to r1 do
 begin
 n:=random(15);
 if ((sqr(x)+sqr(y))>=sqr(r2)) and ((sqr(x)+sqr(y))<=sqr(r1))
 then
 putpixel(x+300,y+200,n);
 end;
 

Задача №7

Построить эффект взрыва, увеличивающийся  с центра до краев экрана.

Алгоритм решения задачи построен на попадание случайной точки с координатами x,y в область увеличивающейся окружности. Введем величины:
r1– внешний радиус круга взрыва;
r – увеличивающийся радиус взрыва;
n – количество случайных точек, чем больше r , тем больше точек выводим на экран;
delay(250-r) – задержка вывода на экран, r в цикле увеличивается до 200, задержка вывода уменьшается.

Функция random генерирует случайное положительное число, то вывод точки происходит только в положительную область декартовой системы координат. Так как точки симметричны относительно системы координат, вместо вывода одной точки выводим 4 точки.

r1:=200;
 r:=1;
 while r<=r1 do
 begin
 n:=1;
 while n<=r do
 begin
 x:=random(r); 
 y:=random(r);
 if sqr(x)+sqr(y)<=sqr(r)
 then
 begin
 putpixel(x+300,y+200,4);
 putpixel(-x+300,-y+200,4);
 putpixel(-x+300,y+200,4);
 putpixel(x+300,-y+200,4);
 end;
 delay(250-r);
 n:=n+1;
 end;
 r:=r+1;
 end;

Задачи для самостоятельного решения.

1. Запросить номер четверти координатной плоскости и закрасить ее точками.

2. Нарисовать прямоугольник в центре экрана, состоящий из 4-х прямых.

3. Нарисовать фигуры.