|
Natalia GL Component for 3D Graphics and Rendering
Reklamy Google
Szczegółowe przedstawienie komponentu do grafiki 3D oraz renderingu wraz z przykładami i komenatrzami.
NataliaGL - Delphi Component
Program „NataliaGL - 3D Modelling” napisany jest w oparciu o modul NataliaGL dla Delphi dzialajacy podobnie jak OpenGL.
Mozna powiedziec ze jest to wlasna namiastka OpenGL - oczywiscie o wiele prostsza. Napisalam go zaczynajac od podstaw
matematyki:
W oparciu o powyzsze funkcje - idac dalej dochodza nastepujace, bardziej zaawansowane:
Działanie programu
Zasada dzialania jest prosta: W pamieci tworzony jest wirtualny uklad wspolrzednych XYZ i rezerwowana jest pamiec
dla okreslonej liczby kwadracikow. Kwadracik jest najprostszym elementem widocznym od strony uzytkownika.
Każdy kwadracik sklada się z 4 punktow XYZ – w ten sposób tworzone sa elementarne plaszczyzny.
Powyzszy Screen pokazuje np. ze element kula sklada się z wielu malych 4-bocznych wycinkow.- tworzac przyblizony
obraz kuli. Prostopadloscian natomiast sklada się w moim programie zawsze z 6 kwadracikow.
Obsluga klawiatury i myszy
Po zaladowaniu przykladowej sceny lub prymitywu dostepne sa rozne opcje obslugi myszy oraqz klawiarury:
Powyzszy Screen pokazuje np. ze element kula sklada się z wielu malych 4-bocznych wycinkow.- tworzac przyblizony obraz kuli. Prostopadloscian natomiast sklada się w moim programie zawsze z 6 kwadracikow.
Po zaladowaniu przykladowej sceny lub prymitywu dostepne sa rozne opcje obslugi myszy oraqz klawiarury:
Dostepne elementy
NataliaGL zawiera baze prymiwywow (podstawowych elemenotw z ktorych tworzone sa sceny).
Aktualnie w bazie znajduja sie:
Aktualnie w bazie znajduja sie:
Dwa sposoby programowania scen
Pisanie wlasnych scen 3D możliwe jest na dwa sposoby:
Pisanie scen w pliku *.dat nie rozni się znaczaco od tego w którym bezposrednio piszemy w Delphi. Oczywiste jest ze scena pisana w Delphi daje nieco wieksze mozliwosci od zwyklego pliku tekstowego.
Programowanie sceny w Delphi
Wlasne sceny pisze pisze się kodem linia po linii wykorzystujac procedury modulu NataliaGL. Ponizej przedstawiam
wszystkie dostepne funkcje dla Delphi:
Rysuj;
Render;
SetFigure(KtoraFigura : Integer);
New(IlePamieci : LongInt);
Rotate(Alfa, Beta, Gamma, X, Y, Z : Double; Delta : Integer);
Transpose(dX, dY, dZ : Double; Delta : Integer);
Scale(Skala : Double; Delta : Integer);
Stretch(StretchX, StretchY, StretchZ : Double; Delta : Integer);
SetColor(R, G, B : Byte);
SetBackColor(R, G, B : Byte);
AddCube(dX, dY, dZ, A, B, C : Double);
AddBall(dX, dY, dZ, R : Double; Delta : Integer);
AddCircle(dX, dY, dZ, R : Double; Delta : Integer);
AddPipe(dX, dY, dZ, R, Z : Double; Delta : Integer);
AddCylinder(dX, dY, dZ, R, Z : Double; Delta : Integer);
AddTorus(dX, dY, dZ, R1, R2 : Double; Delta : Integer);
AddCone(dX, dY, dZ, R, Z : Double; Delta : Integer);
AddText(Txt : String);
WczytajPlik(FileName : String);
Jak widac znajduja się tutaj funkcje rysowania, renderowania, przydzielania pamieci; dokonujace obrotow,
translacji oraz funkcje pozwalajace na dodawanie nowych figur do sceny a także procedura czytajaca scene z pliku *.dat.
Przykład tworzenia prostej sceny w Delphi
Aby pokazac najprostsza scenke można po prostu dodac jedna kule, usytuowana w srodku ukladu wspolrzednych (0,0,0)
o promieniu R=20. Kolor kuli okreslimy jako zielony a kolor tla ustawimy jako czarny. Kula będzie się skladac z
81 elementarnych kwadracikow. Pokazemy również uklad wspolrzednych Coordinate.
Procedura rysowania kuli wymaga nastepujacych parametrow:
AddBall(X,Y,Z,Promien,IloscKwadracikow)
Oto program realizujacy ta scene:
NataliaGL1.New(360);
NataliaGL1.SetBackColor(0,0,0);
NataliaGL1.SetColor(0,255,0);
NataliaGL1.AddBall(0,0,0,20,360);
NataliaGL1.Coordinate:=True;
NataliaGL1.Render;
Oto wygenerowany obraz:
Programowanie sceny w pliku .DAT
Przy programowaniu scen w plikach tekstowych należy pamietac o kilku sprawach:
Ponizej zestawione sa wszystkie komendy jakie rozroznia program dla plikow tekstowych:
Cube [ dX dY dZ A B C ]
Ball [ dX dY dZ R Delta ]
Circle [ dX dY dZ R Delta ]
Pipe [ dX dY dZ R Z Delta ]
Cylinder [ dX dY dZ R Z Delta ]
Torus [ dX dY dZ R1 R2 Delta ]
Cone [ dX dY dZ R Z Delta ]
Rotate [ Alfa Beta Gamma X Y Z Delta ]
Transpose [ dX dY dZ Double Delta ]
Scale [ Skala Delta ]
Stretch [ StretchX StretchY StretchZ Delta ]
SetColor [ R G B ]
SetBackColor[ R G B ]
Contrast [ Value (0-1) ]
Alfa [ Angle ]
Beta [ Angle ]
Gamma [ Angle ]
ShowCoord
Rysuj
Render
Procedury chyba nie wymagaja szczegolowego komentarza. Przykladowo procedura dodajaca torus do sceny wymaga kolejno parametrow: wspolrzednych X, Y, Z srodka torusa, promieni R1 i R2 oraz wartosci Delta.
Delta to ilosc kwadracikow jaka deklarujemy dla tej bryly.
Waznym parametrem dla procedur Rotate, Transpose, Scale oraz Stretch jest Delta. Analizujac komentarze ponizszego programu:
NataliaGL
Obowiazkowe slowo kluczowe rozpoczynajace kazdy plik DAT
SetColor 255 140 100
Ustawienie koloru pedzla (dla bryly)
Torus 0 0 0 18 6 360
Narysowanie Torusa w poczatku ukladu wsp. o promianiech R1=18 oraz R2=6 skladajacego się z 360 kwadracikow.
Stretch 0,8 1,6 2,8 360
Rozciagniecie tosusa w osiach XYZ odpowiednio o wartosci 0,8 1,6 oraz 2,8 . Ostatni parametr okresla ile kwadracikow wstecz będzie poddawana tej transformacji poczawszy od biezacego. Je¶li podamy jako Delta=180 to tylko polowa torusa zostanie rozciagnieta. Ta procedura dziala od biezacej pozycji wstecz. Torus zostal dodany wczesniej a potm wywolana procedura Stretch rozciagajaca liczbe kwadratow rowna liczbie kwadratow zadeklarowanych dla Torusa.
Scale 0,8 360
Przeskalowanie zdeformowanego torusa ze wsp. Skali 0,8 (dla 360 kwadracikow, czyli calego torusa)
Rotate 90 90 45 0 0 0 360
Obrocenie naszej bryly o katy: 90 stopni wokół osi X, 90 stopni wokół osi Y oraz 45 wokół osi Z. Os obrotu usytuowana jest w punkcie (0,0,0). Również parametr Delta=360.
Transpose 0 0 3 360
Przesuniecie naszej bryly o 0 jednostek w osi X, 0 jednostek w osi Y oraz 0 3 jednostki w osi Z. Cala operacja dotyczy 360 kwadracikow.
Render
Pokaz bryle w trybie render. Można tutaj uzyc zamiast tej funkcji procedurę Rysuj.
Myslę, że udalo mi się w prosty sposób przedstawic wlasnosc parametru DELTA i zarazem sposób programowania scenek w pliku.
Dla przykladowego pliku pokazanego powyzej otrzymac można obraz przetransformowanego torusa:
