Turbo C 圖形模式實現模擬鬧鐘：BGI 繪圖與 DOS 時間讀取實戰

經典 Turbo C 圖形編程教學案例：使用 BGI 庫繪製模擬時鐘表盤，通過 dos.h 讀取系統實時時間，實現秒針動畫與時分針更新。代碼雖屬 DOS 時代產物，但其「幾何計算 + 雙緩衝動畫 + 硬件時間讀取」的框架思想仍具參考價值。

核心代碼結構

#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>
#include <dos.h>
#include <stdio.h>

void main() {
    int gd = DETECT, gm;
    int x = 320, y = 240, r = 200;          // 屏幕中心與表盤半徑
    int i, h, m, s, thetamin, thetasec;
    struct time t;
    char n[12][3] = {"3","2","1","12","11","10","9","8","7","6","5","4"}; // 刻度標籤

    initgraph(&gd, &gm, "g:\\tc\\bgi");     // BGI 路徑需按實際調整
    circle(x, y, 210);                      // 外圓
    setcolor(4); settextstyle(4, 0, 5);     // 紅色、大字體

    // 繪製 12 個刻度數字（極座標轉直角座標）
    for (i = 0; i < 12; i++) {
        int dx = (r - 14) * cos(M_PI / 6 * i);
        int dy = (r - 14) * sin(M_PI / 6 * i);
        int offset = (i == 3) ? 20 : 10;    // "12" 兩位數需額外偏移
        outtextxy(x + dx - offset, y - dy - 26, n[i]);
    }

    gettime(&t);
    printf("Current: %2d:%02d:%02d.%02d\n", t.ti_hour, t.ti_min, t.ti_sec, t.ti_hund);

    // ========== 主動畫循環 ==========
    while (!kbhit()) {
        // 1. 繪製中心固定圓
        setcolor(5); setfillstyle(1, 5);
        circle(x, y, 10); floodfill(x, y, 5);

        // 2. 讀取最新時間
        gettime(&t);

        // 3. 分鐘變化時，清除舊時分針並重新計算角度
        if (t.ti_min != m) {
            setcolor(0); // 背景色擦除
            // 擦除舊分针、時針（略，幾何計算同下）
        }

        // 4. 時針角度計算（12 小制，考慮分针影響）
        if (t.ti_hour > 12) t.ti_hour -= 12;
        h = (t.ti_hour < 4) ? abs(t.ti_hour - 3) : 15 - t.ti_hour;
        m = t.ti_min;
        thetamin = (t.ti_min <= 15) ? (15 - t.ti_min) * 6 : 450 - t.ti_min * 6;
        thetasec = (t.ti_sec <= 15) ? (15 - t.ti_sec) * 6 : 450 - t.ti_sec * 6;

        // 5. 繪製新時針（紅）、分针（紅）、秒針（白）
        setcolor(4);
        // 時針：長度 r-110，末端圓半徑 10
        line(x, y, x + (r-110)*cos(M_PI/6*h - (m/2)*(M_PI/180)), y - (r-110)*sin(...));
        circle(x + (r-130)*cos(...), y - (r-130)*sin(...), 10);
        // 分针：長度 r-60
        line(x, y, x + (r-60)*cos(thetamin*M_PI/180), y - (r-60)*sin(...));
        circle(x + (r-80)*cos(...), y - (r-80)*sin(...), 10);
        // 秒針：白色，長度 r-70
        setcolor(15);
        line(x, y, x + (r-70)*cos(thetasec*M_PI/180), y - (r-70)*sin(...));

        delay(1000); // 粗略 1 秒

        // 6. 擦除秒針（背景色），下一幀重繪
        setcolor(0);
        line(x, y, x + (r-70)*cos(thetasec*M_PI/180), y - (r-70)*sin(...));
    }
    closegraph();
}

關鍵技術點解析

1. 極座標幾何：角度 → 屏幕座標

屏幕座標系：X 右正，Y 下正。數學極座標：角度從 X 軸逆時針。

screen_x = center_x + R * cos(angle_rad);
screen_y = center_y - R * sin(angle_rad); // 注意負號翻轉 Y 軸

代碼中 M_PI/6 * i 即 30° 步進，thetamin/thetasec 將 0-59 映射到 0-360°。

2. 時針平滑移動：考慮分鐘影響

時針不應跳躍，需隨分鐘連續轉動：

hour_angle = (hour % 12) * 30 + minute * 0.5; // 每分鐘 0.5°

代碼以 M_PI/6*h - (m/2)*(M_PI/180) 實現此邏輯。

3. 簡易雙緩衝動畫：畫 → 延時 → 擦除

無真正雙緩衝頁面，採用「前景色畫、背景色擦」模擬：

• 秒針每幀重繪：白色畫 → delay(1000) → 黑色擦。
• 時分針僅在分鐘變化時重繪，減少閃爍。

缺點：delay(1000) 阻塞主循環，無法響應鍵盤；系統調度誤差導致走時不準。

4. DOS 時間結構體

struct time { unsigned char ti_hour, ti_min, ti_sec, ti_hund; };
// ti_hund: 百分之一秒（0-99）

現代化移植建議

總結

這個鬧鐘程序展示了「圖形初始化 → 靜態繪製 → 動態循環（讀取時間 → 幾何計算 → 增量重繪 → 幀率控制）」的經典遊戲/儀表循環架構。雖然 Turbo C/BGI 已退出歷史舞台，但掌握其中的座標變換、極坐標動畫、時間驅動邏輯，能無縫遷移至任何現代圖形框架。