Михаил Краснов - Графика DirectX в Delphi

matWrk := MatrixMul(matWrk, MatrixMul(matTranslate, matRotateX));

with FD3DDevice do begin

SetTransform(D3DTS_WORLD, matWrk);

DrawPrimitive(D3DPT_TRLANGLESTRIP, 60, 98);

end;

// Туловище

// Цилиндр с левой стороны туловища

SetTranslateMatrix(matTranslate, -0.2, 0.0, 0.0);

SetRotateZMatrix(matRotateZ, 5 * Pi / 6) ;

with FD3DDevice do begin

SetTransform(D3DTS_WORLD, MatrixMul(matTranslate, matRotateZ));

SetMaterial(MaterialGreen); // Текущий цвет - зеленый

DrawPrimitive(D3DPT_TRJANGLESTRIP, 60, 98);

end;

// Цилиндр правой части туловища

SetTranslateMatrix(matTranslate, 0.2, 0.0, 0.0);

SetRotateZMatrix(matRotateZ, -5 * Pi / 6);

FD3DDevice.SetTransform(D3DTS_WORLD,

MatrixMul(matTranslate, matRotateZ));

FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 60, 98);

// Цилиндр верхней части туловища

SetTranslateMatrix(matTranslate, -1.0, -1.0, 0.0);

SetScaleMatrix (matScale, 1.0, 2.0, 1.0); // Растягиваем цилиндр

SetRotateZMatrix(matRotateZ, Pi / 2);

FD3DDevice.SetTransform(D3DTS_WORLD, MatrixMul(matRotateZ,

MatrixMul(matTranslate, matScale)));

FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT TRIANGLESTRIP, 60, 98);

// Цилиндр нижней части туловища

SetTranslateMatrix(matTranslate, 0.0, -0.25, 0.0);

SetScaleMatrix (matScale, 1.0, 0.5, 1.0); // Уменьшаем цилиндр

SetRotateZMatrix(matRotateZ, Pi / 2) ;

FD3DDevice.SetTransform(D3DTS_WORLD, MatrixMul(matRotateZ,

MatrixMul(matTranslate, matScale)));

FD3DDevice.DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 60, 98);

// Левая рука

// Верхняя часть

SetTranslateMatrix(matTranslate, -1.0, -1.0, 0.0);

SetRotateZMatrix(matRotateZ, R_hand_up_angle);

matWrk := MatrixMul(matTranslate, matRotateZ);

with FD3DDevice do begin

SetTransform(D3DTS_WORLD, matWrk);

SetMaterial(MaterialRed); // Текущий цвет - красный

// Цилиндр длиной 0.75

DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 160, 98);

end;

// Сдвигаемся к концу цилиндра

SetTranslateMatrix(matTranslate, 0.0, 0.75, 0.0);

SetRotateZMatrix(matRotateZ, R_hand_down_angle);

matWrk := MatrixMul(matWrk, MatrixMul(matTranslate, matRotateZ));

with FD3DDevice do begin

SetTransform(D3DTS_WORLD, matWrk);

DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 160, 98);

end;

// Правая рука

SetTranslateMatrix(matTranslate, 1.0, -1.0, 0.0);

SetRotateZMatrix(matRotateZ, L_hand_up_angle);

matWrk := MatrixMul(matTranslate, matRotateZ);

with FD3DDevice do begin

SetTransform(D3DTS_WORLD, matWrk);

DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 160, 98);

end;

SetTranslateMatrix(matTranslate, 0.0, 0.75, 0.0);

SetRotateZMatrix(matRotateZ, L_hand_down_angle);

matWrk := MatrixMul(matWrk, MatrixMul{matTranslate, matRotateZ));

with FDSDDevice do begin

SetTransform(D3DTS_WORLD, matWrk);

DrawPrimitive(D3DPT_TRIANGLESTRIP, 160, 98);

end;

end;

При нажатии клавиш управления курсором меняются значения флагов, и наблюдаем мы сцену зеркально.

procedure TfrmD3D.FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;

Shift: TShiftState);

begin

if Key = VKJ3SCAPE then Close else

// Клавиша "влево" - правая рука

if Key = VK_LEFT then R_hand_move := not R_hand_move else

// Клавиша "вправо" - левая рука

if Key = VK_RIGHT then L_hand_move := not L_hand_move else

// Клавиша "вверх" - правая нога

if Key = VK_UP then begin

// Двигается, если не поднята левая нога

if L_foot_up_angle < 1.0 then R_foot_move := not R_foot_move;

end else

// Клавиша "вниз" - левая нога

if Key = VK_DOWN then begin

// Двигается, если не поднята правая нога

if R_foot_up_angle < 1.0 then L_foot_move := not L_foot_move;

end;

end;

При установленных флагах значения углов поворотов увеличиваются на величину INCR:

procedure TfrmDSD.Timer;

begin

if R_hand_move then begin // Правая рука поднимается

if R_hand_up_angle < Pi / 2 then begin // He достигнут предел

R_hand_up_angle := R_hand_up_angle + INCR; // Верхняя часть руки

R_hand_down_angle := R_hand_down_angle - INCR; // Нижняя часть

end // Предел достигнут, движется только нижняя часть руки

else if (R_hand_up_angle >= Pi / 2) and (R_hand_down_angle < 0.0)

then R_hand_down_angle := R_hand_down_angle + INCR;

end else // Правая рука опускается или уже опущена

if R_hand_up_angle > 0.0 then begin

R_hand_up_angle := R_hand_up_angle - INCR; if R_hand_down_angle < 0.0

then R_hand_down_angle := R_hand_down_angle + INCR;

end;

if L_hand_move then begin // Левая рука поднимается

if L_hand_up_angle > -Pi / 2 then begin

L_hand_up_angle := L_hand_up_angle - INCR;

L_hand_down_angle := L__hand_down_angle + INCR;

end else if (L_hand_up_angle <= Pi / 2) and (L_hand_down_angle > 0.0)

then L_hand_down_angle := L_hand_down_angle - INCR;

end else if L__hand__up_angle < 0.0 then begin

L_hand_up_angle := L_hand_up_angle + INCR;

if L_hand_down_angle > 0.0

then L_hand_down_angle := L_hand_down_angle - INCR;

end;

if R_foot_move then begin // Правая нога поднимается

if R_foot_up_angle < Pi / 2 then begin

R_foot_up_angle := R_foot__up_angle + INCR;

R_foot_down_angle := R_foot_down_angle - INCR;

end else if (R_foot_up_angle >= Pi / 2) and (R_foot_down_angle < 0.0)

then R_foot_down_angle := R_foot_down_angle + INCR;

end else if R_foot_up_angle > 0.0 then begin

R_foot_up_angle := R_foot_up_angle - INCR; if R_foot_down_angle < 0.0

then R_foot_down_angle := R_foot_down_angle + INCR;

end;

if L_foot_move then begin // Движение левой ноги

if L_foot_up_angle < Pi / 2 then begin

L_foot_up_angle := L_foot_up_angle + INCR;

L_foot_down_angle := L_foot_down_angle - INCR;

end else

if (L_foot_up_angle >= Pi / 2) and (L_foot_down_angle < 0.0)

then L_foot_down_angle := L_foot_down_angle + INCR;

end else

if L_foot_up_angle > 0.0 then begin

L_foot_up_angle := L_foot_up_angle - INCR;

if L_foot_down_angle < 0.0

then L_foot_down_angle := L_foot_down_angle + INCR;

end;

end;

Из этого примера мы также можем вынести для себя механизм удобной навигации в пространстве. Матрица проекций задается один раз, при инициализации:

procedure TfrmD3D.FormCreate(Sender: TObject);

var

hRet : HRESULT;

matView, matProj : TDSDMatrix;

begin

hRet := InitD3D;

if Failed (hRet) then ErrorOut ('InitDSD', hRet);

hRet := InitVB;

if Failed (hRet) then ErrorOut ('InitVertex', hRet);

SetupLights;

MaterialRed := InitMaterial(1, 0, 0, 1);

MaterialBlue := InitMaterial(0, О, 1,1);

MaterialGreen := InitMaterial(О, 1, 0, 1) ;

MaterialYellow := InitMaterial(1, 1, 0, 1) ;

// Первоначальная установка видовой матрицы

SetViewMatrix(matView, D3DVector(2, 1, 5),

D3DVector(0, 0, 0), D3DVector(0, -1, 0));

FD3DDevice.SetTransform(D3DTS_VIEW, matView);

// Матрица проекций задается один раз

SetProjectionMatrix(matProj, 1, 1, 1, 20);

FD3DDevice.SetTransform(D3DTS_PROJECTION, matProj);

end;

Положение точки зрения и параметры матриц я подобрал с помощью пройденного нами примера с осями координат.

При движении курсора мыши с нажатой кнопкой видовая матрица пересчитывается в соответствии с положением курсора:

procedure TfrmDSD.FormMouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

begin

Down := True; // Кнопка нажата, флаг устанавливается

оХ := X; // Запомнили положение курсора

oY := Y;

end;

procedure TfrmD3D.FormMouseUp(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift:. TShiftState; X, Y: Integer);

begin

Down : = False; // Кнопка отпущена, флаг сбрасывается

end;

procedure TfrmDSD.FormMouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState; X,

Y: Integer);

var

eyeX, eyeZ : Single; matView : TD3DMatrix;

begin

if Down then begin // При нажатой кнопке мыши

// Величина перемещения курсора по горизонтали

// задает перемещения точки обзора в пространстве по осям X и Z

Angle := Angle + (X - оХ) / 50.0;

// Перемещение курсора по вертикали задает сдвиг по оси Y

sHeight := sHeight + (У - oY) / 15.0;

eyeX := cos(Angle) * 5;

eyeZ := sin(Angle) * 5;

// Устанавливаем новую видовую матрицу

SetViewMatrixfmatView, D3DVector(eyeX, sHeight, eyeZ),

D3DVector(0, 0, 0), D3DVector(0, -I, 0));

FD3DDevice.SetTransform(D3DTS VIEW, matView);

// Запомнили новое положение курсора

оХ := X;

oY := Y;

end;

end;

В качестве упражнения "обуйте" человечка в башмаки, для чего постройте параллелепипед, масштабируя куб.

Итак, с помощью цилиндров и кубиков мы можем получить занятные построения, но наверняка трудно удовлетвориться только такими фигурами. Вы уже видели в одном из предыдущих примеров модель чайника и справедливо полагаете, что она создана с использованием редактора, а опорные точки треугольников извлечены мною с помощью каких-то дополнительных средств. Конечно, для масштабных проектов требуются подобные вспомогательные средства, облегчающие процесс разработки будущих элементов сцены. Большинство трехмерных редакторов и программ моделирования объектов позволяют записывать в открытом формате или применять собственные форматы с помощью встраиваемых модулей. Так, к примеру, вы можете использовать распространенный DXF-формат, поддерживаемый большинством трехмерных редакторов, а из файла такого формата легко извлекаются вершины треугольников, образующих модель. В каталоге Ех06 располагается проект, с помощью которого я получил из файла такого формата текстовый файл, содержащий данные о нормалях и треугольниках модели чайника. При запуске приложения запрашиваются имена DXF-файла и файла-результата.