第 9 章 Linux的图形编程.

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1 第 9 章 Linux的图形编程

2 本章重点 使用SDL图形开发库并初始化图形模式 基本绘图函数的应用 图片与文字的显示 动画 三维绘图 用SDL实现简单游戏设计

3 9.1 Linux的图形编程简介 在Linux 图形编程中，基于控制台的图形库主要有：
SVGALib： 是最早基于Linux的非X的图形支持库。 FrameBuffer：出现在Linux 2.2.x内核当中的一种驱动程序接口。 GGI：新一代的图形支持库。可在 FrameBuffer, SVGALib等设备上运行。在所有平台上提供了一致的输入设备接口, 采用共享库机制, 实现低层支持库的动态装载等 。 OpenGL: 是个专业的3D程序接口，功能强大，调用方便的底层3D图形库。 SDL：是一个跨平台的多媒体游戏支持库，包含了对图形、声音、游戏杆、线程等的支持。

4 9.2 安装和使用SDL图形开发库 系统安装时一般都已经默认安装了SDL库，如没安装，参见附录1。 SDL的基本库与附加库的库名与含义：
使用SDL库需要包含头文件：#include "SDL.h" 编译命令为：gcc –I/usr/include/SDL –lSDL 源程序名 –o 目标文件名 -lpthread 如果程序中使用了图像库和混音库，在编译的时候还需要加上相应的编译参数，分别是-lSDL_image和-lSDL_mixer。

5 9.3 初始化图形模式 初始化图形模式中常用函数及功能 ：
9.3 初始化图形模式 初始化图形模式中常用函数及功能 ： 要加载和初始化SDL库需要调用SDL_Init()函数，该函数以一个参数来传递要激活的子系统的标记。 SDL_Init()函数说明： flags参数取值所对应的子系统对象 ：

6 9.3 初始化图形模式 例9.1：初始化视频子系统，设置显示模式为640*480大小。设置初始颜色并对颜色值进行改变，使程序执行过程中背景色渐变。编写程序9-1.c，放在/home/cx/下。 源程序代码 ： 思考题： 编写一个简单的SDL初始化程序：要求背景色为红色，让屏幕停留5秒。 编写一个简单的SDL初始化程序：要求背景色的红、绿、兰为随机显示值，让屏幕停留10秒。

7 9.4基本绘图函数的应用 主要应用SDL_draw函数库绘制点、线、圆等基本图形。 常用的基本绘图函数及功能：

8 9.4基本绘图函数的应用 例9.2：使用SDL_draw库设计一个程序，初始化视频子系统，设置显示模式为640*480,表面的色深为16位，用Draw_Line函数画两条交叉的直线，一条直线起始点的坐标为（240，180），终止点的坐标为（400，300），另一条直线起始点的坐标为（400，180），终止点的坐标为（240，300）。再用Draw_Pixel函数绘制一条正弦曲线。程序名为9-2.c，存放在/home/cx/SDL_draw 下。

9 9.4基本绘图函数的应用 编辑源程序代码： 编译时与一般的SDL程序有所不同，分三步。 思考题：
编写一个简单的画线程序：要求设置背景色为红色，线条颜色为绿色，绘制一个边长为120的正三角形，同时让屏幕停留8秒。 线段长度无限短后就成为点，请用画线的方法画出正弦曲线。 能否用画线的方法实现动画。 9.4基本绘图函数的应用 编辑源程序代码： SDL_draw ]#gedit 9-2.c 编译时与一般的SDL程序有所不同，分三步。 SDL_draw ]#export CFLAGS="`sdl-config --cflags` -I./include" SDL_draw ]#export LIBS="`sdl-config --libs` ./src/.libs/libSDL_draw.a" SDL_draw ]#gcc -o c -Wall $CFLAGS $LIBS

10 9.4基本绘图函数的应用 Draw_Line函数说明 Draw_Pixel 函数说明

11 9.4基本绘图函数的应用 例9.3：使用SDL_draw库设计一个程序，初始化视频子系统，设置显示模式为640*480,表面的色深为16位，画5个黄色的同心圆，圆心坐标为（320，240），最小的圆半径为5，其它圆的半径以15的大小递增，程序名为9-3.c，存放在/home/cx/SDL_draw 下。 编辑源程序代码：

12 9.4基本绘图函数的应用 Draw_Circle函数说明 思考题：
编写一个画圆的程序：要求设置背景色为黄色，线条颜色为蓝色，以正三角形的三个顶点为圆心，半径为60画三个圆，同时让屏幕停留8秒。 画一个半径渐渐增大，颜色随机变化的圆。 画一个圆，此圆沿着正弦曲线运动。

13 9.4基本绘图函数的应用 例9.4：使用SDL_draw库设计一个程序，初始化视频子系统，设置显示模式为640*480,表面的色深为16位，用Draw_Rect函数画2个矩形，一个矩形的左上角坐标是（80，180），宽和高分别是160和120，颜色为白色，另一个矩形的左上角坐标是（319，179），宽和高分别是242和122，颜色为黄色。用Draw_FillRect 函数画1个矩形，其左上角坐标是（320，180），宽和高分别是240和120，颜色为红色。 程序名为9-4.c，存放在/home/cx/SDL_draw 下。

14 9.4基本绘图函数的应用 编辑源程序代码 ：

15 9.4基本绘图函数的应用 Draw_Rect函数说明 ：
思考题：编写一个画矩形的程序：实现5个矩形从大到小向屏幕中心依次缩小，每个矩形间隔20个单位，要求最里面即最小的矩形宽、高分别为80和60，同时让屏幕停留5秒。

16 9.4基本绘图函数的应用 例9.5：使用SDL_draw库设计一个程序，初始化视频子系统，设置显示模式为640*480,表面的色深为16位，用Draw_HLine函数画一水平直线，起始点为（240，240），长度为160，颜色为白色；用Draw_VLine函数画一垂直直线，起始点为（320，180），长度为120，颜色为红色，用Draw_Ellipse函数画一椭圆，圆心（240，180），x轴径76，y轴径56，颜色为蓝色，用Draw_FillEllipse填充此椭圆，用Draw_Round画一圆角矩形，左上角坐标为（322，122），宽为156，高为116，圆角的半径为10，颜色为绿色，用Draw_FillRound填充此圆角矩形。

17 9.4基本绘图函数的应用 编辑源程序代码 ：

18 9.4基本绘图函数的应用 Draw_HLine函数说明： Draw_VLine函数说明： Draw_Ellipse函数说明：
Draw_Round函数说明：

19 9.5 图片与文字显示 常用的函数及功能 ：

20 9.5 图片与文字显示 例9.6：设计一个程序，初始化视频子系统，设置显示模式为640*480,表面的色深为16位，加载位图b.bmp，并按照一定的顺序把位图排列显示。设程序名为9-6.c，存放在/home/cx/下，位图名为b.bmp也存放在该目录下。 编辑源程序代码：

21 9.5 图片与文字显示 SDL_LoadBMP函数说明： SDL_BlitSurface函数说明：

22 注意：文件保存的时候请使用UTF8格式保存，才能正常显示中文字体。
9.5 图片与文字显示 例9.7：设计一个程序，初始化视频子系统，设置显示模式为640*480,表面的色深为16位，使用SDL_ttf库在屏幕上显示“Linux下TrueType字体显示示例”，字体大小为38，颜色为红色。设程序名为9-7.c，存放在/home/cx/下。 准备工作：把windows下C:\WINDOWS\Fonts中的simsun.ttc文件拷贝到Linux下的/usr/share/fonts/下，用于显示中文。 编辑源程序代码： 注意：文件保存的时候请使用UTF8格式保存，才能正常显示中文字体。 思考题：编写一个程序，主要实现粗体，斜体，下划线等字体效果，同时让屏幕停留5秒。

23 9.6动画 动画的常用函数： 例9.8：设计一个程序，实现矩形的运动，矩形是通过位图显示，当矩形碰到四边时，会自动反弹，按任意键退出。按程序名为9-8.c，存放在/home/cx/下，位图素材（b.bmp）也存放在该目录下。

24 9.6动画 编辑源程序代码： 思考题：编写一个程序，主要实现圆球运动效果，使用键盘事件，按下Esc键退出程序。

25 9.7 三维绘图 三维绘图的常用函数：

26 9.7 三维绘图 例9.9：设计一个程序，在屏幕上绘制一个立体矩形，并按照一定的角度和方向旋转。设程序名为9-9.c，存放在/home/cx/下。 编辑源程序代码： 思考题： 编写一个程序，实现正方体的旋转方向为顺时针，并且使得旋转的速度加快，正方体的上下面颜色为红色，左右面颜色为绿色，前后面颜色为蓝色。（小提示：旋转的速度可以根据旋转的角度值改变量来实现）。 把例9.9中的正方体改成三棱锥。

27 9.8 游戏程序入门 例9.10：利用SDL库，综合运用以上所学的函数及方法，实现大炮打飞机的游戏。游戏初始化的时候大炮在屏幕底部中间，从屏幕的上方不断出现飞机，保持。可以使用键盘方向键控制大炮的左右移动，→表示向右，←表示向左。使用空格键发射炮弹。飞机水平运行，并逐渐往下移动，大炮弹若是击中飞机，爆炸，系统会立即再产生飞机，保证飞机数量为2架。假设飞机下降到大炮的位置，那么大炮就被炸毁，游戏结束。程序名为9-10.c，存放在/home/cx文件下。本题中用到的素材大炮、飞机、背景图片等放在data文件夹里，data文件夹放在/home/cx文件下。

28 9.8 游戏程序入门 编辑源程序代码: 思考题： 改写程序9-8.c，再画一块档板，可以用“←”、“→”键移动档板，移动档板，档住方块，使得方块不会与底边相碰。当方块与档板相碰时，方块反弹，游戏继续，积分加1；当方块与底边相碰时，游戏结束，显示积分值。 改写程序9-10.c，改变飞机、大炮的形状与数量，其余与题9-10.c类似。

29 思考与实验 参考SDL_draw库中关于椭圆的函数介绍，画一个椭圆。 利用画线，画圆和画矩形，自行创意设计三者结合的图形。
编写一个程序，运用绘图、位图与文字显示的知识，实现看图识字的效果。 参考例9.10，模仿飞机打大炮的原理，实现一个军舰发射鱼雷打怪物的游戏。要求军舰在屏幕上方，向下发射鱼雷，打击不断从屏幕下方出现的怪物，如果怪物上升到和军舰相碰的时候，游戏结束。