Введение. 
Анимационный проект "Город"

Цель курсовой работы — создание анимационного проекта, который раскроет все графические возможности языка Pascal.

Курсовая работа состоит из двух глав. Каждая глава раскрывает суть данного проекта и посвящена графическим возможностям выбранного языка программирования.

В первой главе описывается история Pascal, особенности и недостатки программы, графические возможности и приемы создания анимации.

Во второй главе непосредственно приводится описание всех этапов написания курсовой работы: выбор эскиза работы, создание фонового рисунка, разработка анимационного объекта и приведение его в движение.

В качестве среды программирования выбран язык программирования Pascal.

Графика и анимация в Pascal

Язык программирования Pascal

Turbo Pascal — это среда разработки для языка программирования Паскаль. Используемый в Turbo Pascal диалект базировался на более раннем UCSD Pascal, получившем распространение, в первую очередь, на компьютерах серии Apple II. Компилирующая компонента Turbo Pascal была основана на компиляторе Blue Label Pascal, первоначально созданном в 1981 году Андерсом Хейлсбергом для операционной системы NasSys микрокомпьютера Nascom. Позднее он был переписан как Compass Pascal для операционной системы CP/M, затем как Turbo Pascal для DOS и CP/M. Одна из версий Turbo Pascal была доступна под Apple Macintosh примерно с 1986 года, но её разработка прекратилась примерно в 1992 году.

В 1982 году Филипп Кан приобрёл компилятор у Андерса Хейлсберга и перебрался из Парижа в Калифорнию, где основал компанию Borland.

Когда в 1983 году появилась первая версия Turbo Pascal, такой тип среды разработки был относительно новым. Во время дебюта на американском рынке Turbo Pascal продавался по цене в $ 49,99. Помимо привлекательной цены, встроенный компилятор Паскаля также был очень высокого качества. Приставка «Turbo» намекала как на скорость компиляции, так и на скорость производимого им исполняемого кода. Turbo Pascal создавал машинный код за один проход, без шага компоновки.

Для того времени это была потрясающая среда разработки. Она была проста и интуитивно понятна, с хорошо организованным меню. Ранние версии использовали раскладку горячих клавиш WordStar. В более поздних версиях появилась возможность быстро получить определение ключевого слова языка, просто поставив курсор на ключевое слово и нажав клавишу справки. Справочные статьи часто включали примеры кода, использующего данное ключевое слово. Это позволяло неопытным программистам изучать Паскаль даже без помощи книг, используя лишь среду разработки. В поставку входило большое количество исходных текстов демонстрационных и прикладных программ. В их числе были даже шахматы.

Среда позволяла легко встраивать в код на Паскале вставки на языке ассемблера. Пользователь имел возможность проходить программу шаг за шагом; при переходе на ассемблерный блок это также работало. В любой момент пользователь мог добавить переменную или регистр в удобно расположенное окно для наблюдения за ними. При построчной отладке программ, использующих графические режимы IBMPC, происходило корректное переключение между графическим режимом программы и текстовым режимом среды разработки.

Помимо всего этого, имелось средство профилирования. Книги, включённые в поставку Borland Pascal, давали детальное описание языка ассемблера Intel вплоть до указания количества тактовых циклов, необходимых для выполнения каждой инструкции. В общем и целом, система давала превосходные возможности для оптимизации кода; пользователю не требовалось пользоваться чем-либо, кроме среды разработки. Всё было сделано так идеально, что даже школьник мог этим пользоваться. Эти качества позволили версии Паскаля от Borland стать стандартом языка Паскаль де-факто.

Turbo Pascal часто используется в школе С начала 1990;х TP/BP используется в университетах для изучения фундаментальных концепций программирования.

Turbo Pascal 1.0, 20 ноября 1983 года. Компилирует непосредственно в машинный код. Требует 32 килобайта оперативной памяти. Стоит меньше 50 долларов. Имеет интегрированный компилятор/редактор, высокую скорость компиляции. Позволяет размещать динамические данные в куче (heap) — динамической области памяти.

Turbo Pascal 2.0, 1984 год. Увеличен размер создаваемой программы — позволяет использовать до 64 килобайт для кода, стека и данных. Версия для DOS поддерживает арифметический сопроцессор и двоично-десятичную арифметику (Binary-codeddecimal (англ.), BCD).Turbo Pascal 3.0, 1985 год. Поддержка оверлейной структуры. Поддержка графических режимов. Специальные подпрограммы формирования изображений для IBMPC-совместимых компьютеров, включая «черепаховую» графику. Инструментальные пакеты. программирование ассемблер хейлсберг.

Turbo Pascal 4.0, 1987 год. Компиляция осуществлялась в EXE-файл, а не как ранее в COM. Впервые введена поддержка модулей с раздельной компиляцией. Размер программы ограничен только объёмом оперативной памяти. Управляемая с помощью меню интегрированная среда разработки (англ. Integrated Development Environment, IDE).Интеллектуальная компоновка модулей. Автономный компилятор командной строки, введенный для больших проектов, компиляция которых затруднялась ресурсоемкой IDE. Убрана поддержка оверлеев. Контекстно-чувствительная система помощи. Опции компилятора настраивались в IDE. Интеллектуальный встроенный компоновщик, который исключал из откомпилированных файлов модулей неиспользуемые в программе процедуры и функции.

Turbo Pascal 5.0, 1988 год. Встроенный отладчик позволял трассировать исходный текст, вводить точки останова, просматривать и изменять содержимое переменных не покидая IDE. Отдельный отладчик (Turbo Debugger), который позволял отлаживать программу с удаленной машины через RS-232 интерфейс. Эмуляция арифметического сопроцессора. Поддержка графических драйверов BGI (Borland Graphics Interface). Возвращена поддержка оверлеев.

Turbo Pascal 5.5, 2 мая 1989 года. Объектно-ориентированное программирование. Возможность копирования в программу примеров из справочной системы. Электронный учебник на диске. Turbo Profiler — профилировщик, позволяющий оптимизировать код программы. Автономный отладчик Turbo Debugger дополнен средствами для работы с объектами — возможно просматривать иерархию объектов, вызывать методы, просматривать и модифицировать поля.

Turbo Pascal 6.0, 1990 год. Библиотека Turbo Vision. Новая IDE, переписанная с использованием Turbo Vision, поддерживающая мышь и редактирование нескольких файлов одновременно в разных окнах. Возможность задания во встроенном отладчике условных и по количеству проходов точек останова. Встроенный ассемблер BASM, позволяющий в исходном тексте программы делать ассемблерные вставки. Protected поля и методы для объектов. Работающий в защищённом режиме компилятор командной строки.

Turbo Pascal 7.1, 1994 год.

Достоинства

Удобная среда разработки, включающая функциональный отладчик, доступный в любой момент.

Контекстная справочная система, по которой можно изучать язык без обращения к сторонним источникам.

Высокая скорость компиляции, высокая скорость выполнения откомпилированных программ.

Встроенная возможность использовать вставки на языке ассемблера.

Недостатки

Компилятор рассчитан на реальный режим DOS, применение которого сходит на нет. Однако в последних версиях компилятора и среды введена поддержка защищённого режима вместе с соответствующим отладчиком (TD).

В модуле CRT имеется ошибка (некорректный подсчёт количества циклов для функции delay, не рассчитанный на быстрые процессоры, процессоры с переменной частотой и многозадачные среды), из-за которой при запуске программы на компьютерах с тактовой частотой более 200 MHz сразу происходило аварийное завершение с сообщением «Runtimeerror 200 at…». Существуют разные варианты исправления модуля CRT. В варианте Клауса Хартнегга ошибка 200 не возникает, но длительность Delay на быстрых компьютерах меньше желаемой, и эта проблема по незнанию иногда тоже считается недостатком Turbo Pascal.

Неправильная работа с метками во встроенном ассемблере (команды из меток выполняются, даже если переход на них не происходил).

В Turbo/ Borland Pascal 7.0 встроено пасхальное яйцо: если в интегрированной среде через меню «Help» открыть панель «About» и нажать сочетание клавиш Alt + I, то в панели будут прокручиваться имена разработчиков.

Алгоритм раскраски во встроенном редакторе немного отличается от того, как понимает синтаксис компилятор. А именно, конструкция (*) воспринимается редактором как законченный комментарий, а компилятором — как начало комментария. Это может использоваться, чтобы внутри комментариев вставлять синтаксически раскрашенные участки, например, демонстрация способа использования. Или, например, существуют Pascal — вирусы, которые записывают своё тело после 80й колонки, используя (*), чтобы старый текст выглядел без изменений. Область распространения ограничена местами, где запускаются программы на Turbo Pascal, зато в самих этих местах бороться с Pascal — вирусами было нетривиально. Антивирусы тех времён были бессильны против этих первых представителей макровирусов.