C语言中动画技术的实现方法

　　摘 要： 动画具有突出并强化事物特征、实现工作模拟、进行图形变换等多种功能，使所开发的软件科学合理、生动形象。本文介绍了动画的基本原理及利用C语言程序设计实现动画的常用方法。
　　关键词： C语言 动画技术 实现方法 图形处理函数
　　
　　C语言是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。C语言具有强大的绘图能力，可移植性好，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件、二维、三维图形和动画。利用C语言提供的图形处理函数设计动画程序，可以用于游戏娱乐、辅助教学、实验模拟和仿真等计算机辅助设计，具有较强的实用性。下面介绍几种C语言中图形动画技术的实现方法。
　　一、动画实现的原理
　　动画的制作原理类似于电影，它是利用了人的视觉效应，使一幅图像在不同时间和位置多次出现，从而产生动画效果。动画的实现其实主要依赖的是人的视觉残留作用，人的视觉有一种惰性，当看一幅画的时候这幅画的信息就保存在眼睛里了，即使这幅画突然消失，保存在眼睛里的信息还将保留一会儿（大约十分之一秒）。大脑的感觉就好像这幅画还存在似的。人不会感觉画面是断续的，从而产生动画的效果。因此动画就是由一连串许许多多的单幅图像，在程序中快速反复地循环显示而产生。因此我们可以用C语言提供的许多关于图形的函数来方便地实现动画，从前面的动画原理可以知道有两个关键的地方：一是图形图像的产生方式，要求产生的图像要准确。二是两幅图之间的转换，要求转换速度要快，不能产生闪烁感。只有这样实现的动画才逼真。
　　二、C语言动画设计常用方法
　　1.利用目标移动覆盖技术实现动画
　　动画的形式是多种多样的，目标移动是其中之一，即将被移动的目标由屏幕的一个位置移动到另一个位置，直接一步到位移动，没有中间过程，会使人有生硬突然感，动感不强。为了实现良好的动感，必须根据目标的大小及移动距离的长短分成若干步来实现，每动一步先用底色覆盖原来的目标，再将移动目标复现在下一位置，这样逐步到达目的地。由于视觉暂留这一人的生理现象，人的肉眼所见此移动过程具有真实感。很多资料中又将这种动画实现方法叫做中间化。用此法还可以进行平移、变形、旋转等动画设计。
　　2.利用擦除法实现动画
　　擦除法动画设计方法在很多的动画制作工具中大量使用，它的设计原理是：利用同色原理，当图形色与背景色相同时人眼不能感知。在动画设计中，当一个位置画了一张图像并使图像色与背景色也相异，此时将先前画的图像在原位置再画一张，并使图像色与背景色相同，这样人眼只能看到新画的一张图像而看不到先前画的图像，从而先前画的图像被擦除了。这样连续画多张图像并在每画一张新的图像，将原来的图像擦除，在观察者看来就实现了动画的效果。擦除法动画设计便于操作，并且它的程序运行所需内存空间小，程序执行过程中不需要图形存入内存再从内存调出，节省了大量内存空间。
　　3.利用调色板实现动画
　　调色板是存放当前可用颜色的一张表，C语言定义了一个名为palette的预定义结构来存放调色板信息。该数据类型定义为：
　　# define MAXCOLCRS 15
　　Struct palettetype
　　{
　　Unsigned char size;
　　Unsigned char color
　　}
　　利用getpalette( )函数可以获取当前调色板的信息，其方法为；
　　Struct palettetype pa;
　　getpalette(&pa);
　　以上语句执行后，当前调色板信息就存放于结构pa中了。
　　用调色板产生动画的基本思想是使用不同的颜色在屏幕上绘制图形。然后改变调色板中的颜色，这时图形中的所有对象立即改变颜色，就好像它们在新位置上重新绘制一样。这样将颜色变化序列化，即可制造出动画效果来。由于是通过改变调色板实现动画的，不需要重新绘制每一幅画面，因而显示速度非常快，并能产生独特的动画效果。由此可见，调色板动画必须靠改变调色板中的颜色来实现。这在Turbo C有可以通过setpalette( )，setrgbpalette( )和setall palette( )这三个函数来实现。
　　三、基于TC环境中的graphics.h
　　Turbo C提供了非常丰富的图形函数，所有图形函数的原型均在graphics. h中，使用图形函数时要确保有显示器图形驱动程序*BGI，同时将集成开发环境Options/Linker中的Graphicslib选为on，只有这样才能保证正确使用图形函数。图形模式的初始化不同的显示器适配器有不同的图形分辨率。即使是同一显示器适配器，在不同模式下也有不同分辨率。因此，在屏幕作图之前，必须根据显示器适配器种类将显示器设置成为某种图形模式，在未设置图形模式之前，微机系统默认屏幕为文本模式(80列，25行字符模式)，此时所有图形函数均不能工作。设置屏幕为图形模式，可用图形初始化函数：
　　void far initgraph(int far *gdriver，int far *gmode，char *path);
　　其中gdriver和gmode分别表示图形驱动器和模式，path是指图形驱动程序所在的目录路径。
　　本文介绍了在Turbo C中实现动画的几种常用的方法。但是各种动画技术都有其自身的优点和缺点，在实际的设计过程中，我们还要加以认真分析，科学设计，灵活应用。只有通过完整和精密的策划，才能使设计的动画达到理想的效果。
　　
　　参考文献：
　　［1］谭浩强.C语言程序设计［M］.北京：清华大学出版社，2003.
　　［2］徐金桐.Turbo C实用大全［M］. 北京：机械工业出版社出版，1999.
　　［3］焦华.标准C技能百练［M］.北京：中国铁道出版社，2004.
　　［4］孙家广.计算机图形学（第三版）［M］.北京：清华大学出版社，2004.