Моделювання об’єктів на сцені. Розрахункова робота з Комп’ютерна графіка. Робота № 500375

Моделювання об’єктів на сцені

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Розрахункова робота

Предмет:

Комп’ютерна графіка

Група:

КН-41

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти та науки України Національний університет «Львівська політехніка» Кафедра автоматизованих систем управління / Розрахунково – графічна робота з дисципліни «Комп’ютерна графіка» на тему: “Моделювання об’єктів на сцені” Виконав: Студент гр. КН-41 Перевірив: Львів – 2011 Зміст Вступ Теоретичні відомості Код програми Інформація користувачу Висновок Список використаної літератури Вступ Delphi - надзвичайно потужна система розробки прикладних програм для Windows. Вона все впевненіше завойовує провідні позиції в нашій країні як серед професійних програмістів, так і серед людей, які ніколи професійно програмуванням що не займалися. Професіонали використовують Delphi для побудови складних застосувань з розподіленими базами даних і для багатьох інших цілей. Фахівці самих різних спеціальностей (не програмісти) створюють за допомогою Delphi невеликі прикладні програми для вирішення своїх професійних завдань і радіють, що, не володіючи серйозно програмуванням, можуть створювати інтерфейс, невідмітний від звичного інтерфейсу Windows. В даній розрахунковій роботі потрібно змоделювати об’єкт, яким можна керувати за допомогою контекстного меню. Так як це можна зробити в тривимірному просторі, то я використала Open Gl. Теоретична частина OpenGL — (англ. Open Graphics Library — відкрита графічна бібліотека) — специфікація, що визначає незалежний від мови програмування крос-платформовий програмний інтерфейс (API) для написання застосунків, що використовують 2D та 3D комп'ютерну графіку. Даний інтерфейс містить понад 250 функцій, які можуть використовуватися для малювання складних тривимірних сцен з простих примітивів. Широко застосовується індустрією комп'ютерних ігор і віртуальної реальності, у графічних інтерфейсах (Compiz, Clutter), при візуалізації наукових даних, в системах автоматизованого проектування тощо. Розглядаючи будь-який тривимірний об'єкт, ми завжди визначаємо його розташування і розміри щодо деякої звичної, і зручною зараз системи координат, пов'язаної з реальним світом. Така вихідна система координат в комп'ютерній графіці є правобічної і називається світовою системою координат. Для того, щоб можна було зобразити об'єкт на екрані, його необхідно попередньо перевести (або перетворити) в іншу систему координат, яка пов'язана з точкою спостереження і носить назву видовий системи координат. Ця система координат є лівосторонньої. І, нарешті, будь-яке тривимірне зображення ми завжди малюємо на двовимірному екрані, який має свою екранну систему координат. За замовчуванням, площину xOy паралельна екрану, а вісь Z спрямована у світових координатах до нас, у видових - від нас. У OpenGL всі об'єкти малюються на початку координат, тобто в точці (0,0,0). Для того, щоб зобразити об'єкт в точці (x1, y1, z1), треба перемістити початок координат в цю точку, тобто перейти до нових координатах. Для цього в OpenGL визначені дві процедури: glTranslate [fd] (Dx, Dy, Dz) - зрушує початок координат на (Dx, Dy, Dz) glRotate [fd] (j, x, y, z) - повертає систему координат на кут j (в градусах) проти годинникової стрілки навколо вектора (x, y, z) ПРИМІТКА: [fd] - означає, що в кінці може бути або буква "f", або "d". Тепер варто сказати ще про дві процедури: glPushMatrix glPopMatrix Перша призначена, для збереження, а другий - для відновлення поточних координат. Дуже зручно за допомогою glPushMatrix зберегти поточні координати, потім зрушуватися і звертатися як завгодно, а після, викликом glPopMatrix, повернутися до вихідних координатах. Параметрів у цих процедур немає. Windows Api (application programming interfaces) — загальне найменування для цілого набору базових функцій інтерфейсів програмування застосунків операційних систем сімейств Windowsкорпорації Майкрософт. Є найпрямішим способом взаємодії застосунків з Windows. Для створення програм, що використовують Windows API, Майкрософт випускає SDK, який називається Platform SDK і містить документацію, набір бібліотек, утиліт і інших інструментальних засобів. Код програми unit mgl; interface uses Windows, Messages, Classes, Graphics, Forms, ExtCtrls, OpenGL, StdCtrls, Controls, SysUtils, Spin, Menus, Dialogs; type TForm1 = class(TForm) Timer1: TTimer; PopupMenu1: TPopupMenu; Rotatespeed1: TMenuItem; x1: TMenuItem; y1: TMenuItem; z1: TMenuItem; X2: TMenuItem; Y2: TMenuItem; Z2: TMenuItem; procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure FormResize(Sender: TObject); procedure FormDestroy(Sender: TObject); procedure Timer1Timer(Sender: TObject); procedure FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char); procedure Rotatespeed1Click(Sender: TObject); procedure x1Click(Sender: TObject); procedure y1Click(Sender: TObject); procedure z1Click(Sender: TObject); procedure Z2Click(Sender: TObject); procedure X2Click(Sender: TObject); procedure Y2Click(Sender: TObject); private DC : HDC; hrc : HGLRC; Angle, AngleX, AngleY, AngleZ: GLfloat; procedure DrawScene; procedure InitializeRC; procedure SetDCPixelFormat; protected //Обробка повідомлення WM_PAINT - аналог події OnPaint procedure WMPaint(var Msg: TWMPaint); message WM_PAINT; end; var Form1: TForm; ch, c, i: integer; s: string; ShowHelp: boolean=true; implementation {$R *.DFM} const // масив властивостей матеріалу MaterialColor: Array [0..3] of GLfloat = (0.5, 0.0, 1.0, 1.0); // Процедура ініціалізації джерела кольору procedure TForm1.InitializeRC; begin glEnable(GL_DEPTH_TEST); // дозволяємо тест глибини glEnable(GL_LIGHTING); // дозволяємо роботу зі освітленістю glEnable(GL_LIGHT0); // включаємо джерело світла 0 end; // картинки procedure TForm1.DrawScene; begin // очищення буфера кольору і буфера глибини glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // тривимірність glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity; glTranslatef(0.0, 0.0, -8.0); // вліво/вправо, вверх/вниз, назад/вперед glRotatef(AngleX, 1.0, 0.0, 0.0); // поворот на кут X glRotatef(AngleY, 0.0, 1.0, 0.0); // поворот на кут Y glRotatef(AngleZ, 0.0, 0.0, 1.0); // поворот на кут Z // Шість сторін куба glBegin(GL_POLYGON); glNormal3f(0.0, 0.0, 1.0); glVertex3f(1.0, 1.0, 1.0); glVertex3f(-1.0, 1.0, 1.0); glVertex3f(-1.0, -1.0, 1.0); glVertex3f(1.0, -1.0, 1.0); glEnd; glBegin(GL_POLYGON); glNormal3f(0.0, 0.0, -1.0); glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0); glVertex3f(1.0, -1.0, -1.0); glVertex3f(-1.0, -1.0, -1.0); glVertex3f(-1.0, 1.0, -1.0); glEnd; glBegin(GL_POLYGON); glNormal3f(-1.0, 0.0, 0.0); glVertex3f(-1.0, 1.0, 1.0); glVertex3f(-1.0, 1.0, -1.0); glVertex3f(-1.0, -1.0, -1.0); glVertex3f(-1.0, -1.0, 1.0); glEnd; glBegin(GL_POLYGON); glNormal3f(1.0, 0.0, 0.0); glVertex3f(1.0, 1.0, 1.0); glVertex3f(1.0, -1.0, 1.0); glVertex3f(1.0, -1.0, -1.0); glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0); glEnd; glBegin(GL_POLYGON); glNormal3f(0.0, 1.0, 0.0); glVertex3f(-1.0, 1.0, -1.0); glVertex3f(-1.0, 1.0, 1.0); glVertex3f(1.0, 1.0, 1.0); glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0); glEnd; glBegin(GL_POLYGON); glNormal3f(0.0, -1.0, 0.0); glVertex3f(-1.0, -1.0, -1.0); glVertex3f(1.0, -1.0, -1.0); glVertex3f(1.0, -1.0, 1.0); glVertex3f(-1.0, -1.0, 1.0); glEnd; SwapBuffers(DC); // кінець роботи end; // Обробка таймера procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject); begin Angle:=Angle+1.0; if (Angle>=90.0) then Angle:=0.0; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання (Windows API) end; // Дальше звичайні для OpenGL дії, Створення вікна procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin Form1.PopupMenu:=PopupMenu1; Angle:=0; AngleX:=30; AngleY:=0; AngleZ:=0; c:=1; DC:=GetDC(Handle); SetDCPixelFormat; hrc:=wglCreateContext(DC); wglMakeCurrent(DC, hrc); InitializeRC; // Визначаємо властивості матеріалу- лицьові сторони - розсіяні // колір матеріалу і диффузне відбиття матеріалу - значення з масиву glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, @MaterialColor); end; // Встановлення формату пікселів procedure TForm1.SetDCPixelFormat; var nPixelFormat: integer; pfd: TPixelFormatDescriptor; 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:=24; // 24 cDepthBits:=32; // 32 iLayerType:= PFD_MAIN_PLANE; end; nPixelFormat := ChoosePixelFormat(DC, @pfd); SetPixelFormat(DC, nPixelFormat, @pfd); end; // Зміна розмерів вікна procedure TForm1.FormResize(Sender: TObject); begin glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity; gluPerspective(30.0, Width/Height, 1.0, 10.0); glViewport(0, 0, Width, Height); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); InvalidateRect(Handle, nil, False); end; // Оброблення повідомлень WM_PAINT, малювання вікна procedure TForm1.WMPaint(var Msg: TWMPaint); var ps: TPaintStruct; begin BeginPaint(Handle, ps); DrawScene; EndPaint(Handle, ps); end; // Кінець роботи програми procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject); begin Timer1.Enabled:=False; wglMakeCurrent(0, 0); wglDeleteContext(hrc); ReleaseDC(Handle, DC); end; procedure TForm1.FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char); begin if (key='x') then c:=1; if (key='y') then c:=3; if (key='z') then c:=5; if (key='X') then c:=2; if (key='Y') then c:=4; if (key='Z') then c:=6; if ord(key)=27 then Application.Terminate; // Esc // if key='h' then begin ShowHelp:=not(ShowHelp); key:='g'; end; // FormResize(nil); end; procedure TForm1.Rotatespeed1Click(Sender: TObject); begin ch:=StrToInt(InputBox('Rotate','Sleep:','0')); i:=1; if Form1.CanFocus then Form1.SetFocus; while i=1 do case c of 1: begin AngleX:=AngleX-1.0; if (AngleX>=90.0) then AngleX:=0.0; Sleep(ch); if Application.Terminated then Break; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання (Windows API) end; 2: begin AngleX:=AngleX+1.0; if (AngleX>=90.0) then AngleX:=0.0; Sleep(ch); if Application.Terminated then Break; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання(Windows API) end; 3: begin AngleY:=AngleY-1.0; if (AngleY>=90.0) then AngleY:=0.0; Sleep(ch); if Application.Terminated then Break; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання (Windows API) end; 4: begin AngleY:=AngleY+1.0; if (AngleY>=90.0) then AngleY:=0.0; Sleep(ch); if Application.Terminated then Break; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання (Windows API) end; 5: begin AngleZ:=AngleZ-1.0; if (AngleZ>=90.0) then AngleZ:=0.0; Sleep(ch); if Application.Terminated then Break; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання (Windows API) end; 6: begin AngleZ:=AngleZ+1.0; if (AngleZ>=90.0) then AngleZ:=0.0; Sleep(ch); if Application.Terminated then Break; Application.ProcessMessages; InvalidateRect(Handle, nil, False); // перемалювання (Windows API) end; end; end; procedure TForm1.x1Click(Sender: TObject); begin c:=2; end; procedure TForm1.y1Click(Sender: TObject); begin c:=1; end; procedure TForm1.z1Click(Sender: TObject); begin c:=3; end; procedure TForm1.Z2Click(Sender: TObject); begin c:=6; end; procedure TForm1.X2Click(Sender: TObject); begin c:=4; end; procedure TForm1.Y2Click(Sender: TObject); begin c:=5; end; end. Інформація користувачу Коли ви відкриєте дану програму, ви побачите фіолетовий кубік, якого можна обертати за допомогою певних комбінацій. / Тоді натискаємо праву клавішу миші, щоб викликати меню. / За допомогою даного меню можна керувати кубом. Щоб даний куб почав крутитися, необхідно викликати Rotate speed, і задати певне значення. Чим більше значення – тим менша швидкість обертання. Пункти меню – це напрям обертання куба, а ±1 це додатня чи від’ємна вісь. / / Висновок OpenGL —специфікація, що визначає незалежний від мови програмування крос-платформовий програмний інтерфейс (API) для написання застосунків, що використовують 2D та 3D комп'ютерну графіку. В даній розрахунковій роботі, я змоделювала об’єкт, куб, який обертається навколо осі. Також можна керувати кубом за допомогою контекстного меню. Список використаної літератури Сухарев М.В. Основы Делфи. изд-во "Наука и техника", С-П, 2004 Хомоненко А. и др. Делфи 7, С-П. "БХВ-Петербург", 2006 Галисеев Г.В. Компоненты в Делфи 7. изд-во "Диалектика", С-П, 2004 Ф.В. Левитин, Алгоритмы: введение в разработку и анализ, М.”Вильямс”, 2006.

Розрахункова робота Комп’ютерна графіка

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись