OpenGL і Delphi практично

OpenGL і Delphi на практике

Издательский Будинок «КОМИЗДАТ «

Любая теорія хороша, якщо може бути реалізована на Delphi :-). Тому пропоную одразу ж у довгу шухляду написати першу програму на OpenGL — і потім, окрылившись успіхом, повернутися до теорії та як слід простудіювати всі українські книжки і сайти по сабжу, щоб уже стати справжніми монстрами тривимірного моделювання.

Для початку доведеться проробити підготовчу роботу:

настроить формат пикселей з урахуванням відображуваної інформації;

создать контекст OpenGL і сам движок OpenGL на роботу.

Формат пикселей зручно винести на окрему процедуру, що її оформимо наступним чином:

procedure SetDCPixelFormat (dc: HDC);

var pfd: TPixelFormatDescriptor;

nPixelFormat: Integer;

begin.

FillChar (pfd, SizeOf (pfd), 0);

with pfd do.

begin.

nSize:= sizeof (pfd);

nVersion:= 1;

dwFlags:= PFD_DRAW_TO_WINDOW or.

PFD_SUPPORT_OPENGL or.

PFD_DOUBLEBUFFER;

iPixelType:= PFD_TYPE_RGBA;

cColorBits:= 16;

cDepthBits:= 64;

iLayerType:= PFD_MAIN_PLANE;

end;

nPixelFormat:=ChoosePixelFormat (DC,@pfd);

SetPixelFormat (DC, nPixelFormat,@pfd);

end;

Здесь під час заповнення структури TPixelFormatDescriptor ми задаємо параметри майбутнього графічного відображення, зокрема кількість колірних біт, і навіть тип пикселей (iPixelType). Ми також задаємо прапори, які, з назви, вказують, що наш програма підтримуватиме OpenGL, і навіть що ми малювати з вікна і використовувати подвійну буферизацію (параметр, необхідний відтворення рухомих об'єктів).

Далее у вигляді виклику ChoosePixelFormat система вибирає підходящий формат пикселя — і ми привласнюємо його (через SetPixelFormat) нашому вікна.

Теперь потрібно форматувати контекст самого OpenGL у вигляді функцій, що є в модулі Windows, і «зробити додаткову надстройку движка:

procedure TForm1. FormCreate (Sender: TObject);

begin.

H:=Handle;

DC:=GetDC (H);

SetDCPixelFormat (DC);

RC:=wglCreateContext (DC);

wglMakeCurrent (DC, RC);

glClearColor (0.6,0.6,0.6,1.0);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);

glLoadIdentity;

glFrustum (-1,1,-1,1,2,20);

glMatrixMode (GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity;

glTranslatef (0.0,-1.0,-6.0);

BeginPaint;

end;

Как бачимо, спочатку ми поставили нашій графіки необхідний формат пикселей. Тепер з допомогою функції wglCreateContext створюємо OpenGL-контекст, а згодом робимо його поточним контекстом. Далі, використовуючи вже універсальні функції**, зробимо настроювання «світу », який будемо створювати. І тому через glClearColor очистимо контекст і заповнимо її 60-процентным чорним. Далі виберемо матрицю проекцій, що визначає, як проектуватимуться тривимірні об'єкти на площину екрана (в віконні координати) і крізь glLoadIdentity встановимо одиничну матрицю і поставимо кордону плану в «світових координатах «з допомогою виклику glFrustum. Після цього завантажимо модельно видову матрицю і зробимо її (glTranslatef).

Что будемо рисовать

Конечно, можна було намалювати просту піраміду або ж куб. Але ми зробимо більше — намалюємо «любов міністра до «** (рис. 1). Спеціально для іноземних цього методом «наукового перебору «розробили модель, яка описувала відповідну криву:

.

Остается лише перевести її з мови математики на нормальний людський.

Прорисовка сцены

.

Подготовку сцени розпочнемо з підключення різних додаткових функцій, без яких подальша робота неможлива. Ці функції прописані в методі BeginPaint, а й у методі FormResize (щоб за зміну величини форми відповідно змінювався розмір об'єкта). І тому використовуємо функцію glEnable з відповідними параметрами.

Далее в FormPaint використовуємо підготовлені заздалегідь методи DrawFace і DrawElement (див. лістинг нижче) для отрисовки цього об'єкту. Щодо надання йому більшої «спеки «використовуємо можливостей OpenGL з висвітлення сцени.

Итог

С погляду складності освоєння OpenGL можна з іншими подібними бібліотеками. Отже з одного боку не має значення, у яких розбиратися І що вивчати. Але з погляду розумного підходу будь-який проект тривимірної графіки повинен принаймні підтримувати OpenGL як один з опцій. Адже серйозні речі не рахуються й визуализируются, зазвичай, під Unix/IRIX/Linux/FreeBSD, й те водночас було неправильним ігнорувати користувачів Windows. Отож OpenGL таки є тією універсальним розумом і загальним знаменником, що дозволяє вашим додатків вільно мігрувати з одного платформи на другую.

Листинг программы

Листинг.

========.

unit MainForm;

interface.

uses.

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,.

Dialogs, OpenGL, StdCtrls, ExtCtrls;

type.

TForm1 = class (TForm).

Timer1: TTimer;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

Label3: TLabel;

Label4: TLabel;

procedure FormCreate (Sender: TObject);

procedure FormDestroy (Sender: TObject);

procedure Timer1Timer (Sender: TObject);

procedure FormPaint (Sender: TObject);

procedure FormResize (Sender: TObject);

private.

RC:HGLRC;

DC:HDC;

H:THandle;

procedure BeginPaint;

{ Private declarations }.

public.

{ Public declarations }.

end;

var.

Form1: TForm1;

const mat1_dif:Array[0.2] of Single = (0.8,0.8,0.0);

const mat1_amb:Array[0.2] of Single = (0.2,0.2,0.2);

const mat1_spec:Array[0.2] of Single = (0.6,0.6,0.6);

const mat1_shininess = 0.5*128;

procedure DrawElement (A, b, R0,r1:Single);

procedure DrawFace (A, R: Single;Normal:Boolean);

implementation.

procedure SetDCPixelFormat (dc:HDC);

var pfd: TPixelFormatDescriptor;

nPixelFormat:Integer;

begin.

FillChar (pfd, SizeOf (pfd), 0);

with pfd do.

begin.

nSize := sizeof (pfd);

nVersion := 1;

dwFlags := PFD_DRAW_TO_WINDOW or.

PFD_SUPPORT_OPENGL or.

PFD_DOUBLEBUFFER;

iPixelType:= PFD_TYPE_RGBA;

cColorBits:= 16;

cDepthBits:= 64;

iLayerType:= PFD_MAIN_PLANE;

end;

nPixelFormat:=ChoosePixelFormat (DC,@pfd);

SetPixelFormat (DC, nPixelFormat,@pfd);

end;

procedure TForm1. BeginPaint;

begin.

glEnable (GL_LIGHTING);

glEnable (GL_LIGHT0);

glEnable (GL_DEPTH_TEST);

glEnable (GL_NORMALIZE);

glEnable (GL_COLOR_MATERIAL);

timer1.enabled:=true;

end;

{$R *.dfm}.

procedure TForm1. FormCreate (Sender: TObject);

begin.

H:=Handle;

DC:=GetDC (H);

SetDCPixelFormat (DC);

RC:=wglCreateContext (DC);

wglMakeCurrent (DC, RC);

glClearColor (0.6,0.6,0.6,1.0);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);

glLoadIdentity;

glFrustum (-1,1,-1,1,2,20);

glMatrixMode (GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity;

glTranslatef (0.0,-1.0,-6.0);

BeginPaint;

end;

procedure TForm1. FormDestroy (Sender: TObject);

begin.

wglMakeCurrent (0,0);

wglDeleteContext (RC);

ReleaseDC (H, DC);

DeleteDC (DC);

end;

procedure TForm1. Timer1Timer (Sender: TObject);

begin.

glRotatef (4.0,0.0,1.0,0.0);

SwapBuffers (DC);

InvalidateRect (H, nil, False);

end;

procedure DrawElement (a, b, r0,r1:Single);

var x1b, y1b: Single;

x1e, y1e: Single;

x0b, y0b: Single;

x0e, y0e: Single;

t0,t1:Single;

dt:single;

begin.

t0:=-3;t1:=3;

dt:=0.06;

while t0<=t1 do.

begin.

x0b:=a*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*cos (t0);

y0b:=a*abs (sin (t0)*cos (t0));

x0e:=a*sin (t0+dt)*sin (t0+dt)*sin (t0+dt)*sin (t0+dt)*cos (t0+dt);

y0e:=a*abs (sin (t0+dt)*cos (t0+dt));

x1b:=b*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*cos (t0);

y1b:=b*abs (sin (t0)*cos (t0));

x1e:=b*sin (t0+dt)*sin (t0+dt)*sin (t0+dt)*sin (t0+dt)*cos (t0+dt);

y1e:=b*abs (sin (t0+dt)*cos (t0+dt));

glBegin (GL_TRIANGLE_STRIP);

glNormal ((x0b+x1e)/2,(y0b+y1e)/2,(r1+r0)/2);

glVertex3f (x0b, y0b, r0);

glVertex3f (x0e, y0e, r0);

glVertex3f (x1e, y1e, r1);

glVertex3f (x1b, y1b, r1);

glEnd;

t0:=t0+dt;

end;

end;

procedure DrawFace (A, R: Single;Normal:Boolean);

var x, y: single; t0, t1,dt:Single;

begin.

t0:=-3;t1:=3;

dt:=0.06;

glBegin (GL_POLYGON);

while t0<=t1 do.

begin.

x:=a*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*cos (t0);

y:=a*abs (sin (t0)*cos (t0));

glVertex3F (x, y, r);

t0:=t0+dt;

end;

t0:=0;

x:=a*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*sin (t0)*cos (t0);

y:=a*abs (sin (t0)*cos (t0));

if Normal then glNormal3f (x, y,-r) else glNormal3f (x, y, r);

glEnd;

end;

procedure TForm1. FormPaint (Sender: TObject);

var m, n: single;dm:Single;a:Single;df:Single;

begin.

a:=25;

df:=10;

glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glColor (1.0,0.0,0.0,0.0);

glMaterialfv (GL_FRONT, GL_AMBIENT,@mat1_amb);

glMaterialfv (GL_FRONT, GL_DIFFUSE,@mat1_dif);

glMaterialfv (GL_FRONT, GL_SPECULAR,@mat1_spec);

glMaterialf (GL_FRONT, GL_SHININESS, mat1_shininess);

m:=-1;n:=1;dm:=0.5;

while m<=n do.

begin.

DrawElement (Sqrt (a-m*m), Sqrt (a-(m+dm)*(m+dm)), m/df,(m+dm)/df);

m:=m+dm;

end;

DrawFace (Sqrt (a-(m)*(m)); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (m)/df, True);

m:=-1;

DrawFace (Sqrt (a-(m)*(m)); INSERT INTO `ref` (`id_predmet`, `name_predmet`, `id_ref`, `name_ref`, `text_ref`) VALUES (m)/df, True);

end;

procedure TForm1. FormResize (Sender: TObject);

const lm: Array[0.3] of Single = (0.5,0.5,0.5,1.0);

const.

light_ambient:array[0.3] of glfloat = (0.0,0.0,0.0,1.0);

light_diffuse:array[0.3] of glfloat = (1.0,1.0,1.0,1.0);

light_specular:array[0.3] of glfloat = (2.0,2.0,2.0,1.0);

light_position:array[0.3] of glfloat = (2.0,1.0,3.0,1.0);

light_emission:array[0.3] of glfloat = (1.0,1.0,1.0,1.0);

light_spotdirection:array[0.3] of glfloat = (1.0,1.0,1.0,1.0);

begin.

wglMakeCurrent (0,0);

wglDeleteContext (RC);

ReleaseDC (H, DC);

DC:=GetDC (H);

SetDCPixelFormat (DC);

RC:=wglCreateContext (DC);

wglMakeCurrent (DC, RC);

glClearColor (0.6,0.6,0.6,0.0);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);

glLoadIdentity;

glFrustum (-1,1,-1,1,2,20);

glMatrixMode (GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity;

glTranslatef (0.0,-1.0,-6.0);

glLightModel (GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER, Ord (True));

glLightModelfv (GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,@lm);

glLightfv (GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,@light_ambient);

glLightfv (GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,@light_diffuse);

glLightfv (GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,@light_specular);

glLightfv (GL_LIGHT0,GL_POSITION,@light_position);

glLightf (GL_LIGHT0,GL_SPOT_EXPONENT, 8);

glLightf (GL_LIGHT0,GL_SPOT_CUTOFF, 170);

glLightfv (GL_LIGHT0,GL_SPOT_DIRECTION,@light_spotdirection);

glEnable (GL_LIGHTING);

glEnable (GL_LIGHT0);

glEnable (GL_DEPTH_TEST);

glEnable (GL_NORMALIZE);

glEnable (GL_COLOR_MATERIAL);

end;

end.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.