Адитивна кольорова модель RGB (стр. 2 из 2)
Об'єкти даного типу розташовуються у просторі в центрі координат (0, 0, 0) з врахуванням матриці gl_modelview. Тому, щоб нарисувати зображення об'єкта в необхідному місці, потрібно відповідним чином змінити цю матрицю, наприклад, за допомогою функцій glTranslate і glRotate. Нижченаведений приклад ілюструє показ об'єктів типу "quadric objects ".
Зображення, що створюється програмою Studex55, наведене на рис. 11.16.
При підготовці цього рисунка до друку був змінений колір тла на білий. Однак на екрані монітора значно краще виглядає темно-синій колір. У тексті програми:
Для текстур використовуються растри. Вони можуть бути одномірними чи двовимірними. Щоб накласти текстуру, необхідно виконати наступні операції.
1. Відкрити в пам'яті масив, у якому буде зберігатися растр текстури. Число байтів масиву розраховується, виходячи з кількості бітів на піксел текстури. Розміри растру текстури обов'язково повинні дорівнювати ступеню двійки (плюс трохи пікселів на бордюр). Ця вимога створює деякі незручності для програміста, особливо у випадку, коли текстура читається з довільного растрового файлу. Утім, це не є нерозв'язною проблемою — будь-який растр текстури можна або обрізати, або розтягнути (стиснути) до необхідних розмірів.
2. Заповнити масив текстури. Тут варто враховувати те, в якому форматі представлений растр текстури. Якщо піксели текстури представляються у форматі RGB (24 біта на піксел), то байти в масиві повинні розташовуватися у вигляді трійок (R, G, В). Зазначимо, що в масивах DIB Windows API колірні компоненти розташовуються у зворотному порядку, тобто (В, G, R).
3. Після того як масив відкритий, передати OpenGL адресу масиву й інші його параметри. Робиться це викликом функції glTexImage2D для двовимірної текстури і glTexImage1D для одномірної.
4. Задати параметри фільтрації текстури (викликом функції glTexParameter) для якісного відображення об'єктів різних розмірів.
5. Перед безпосереднім рисуванням об'єктів встановити режим використання текстури. Робиться це викликом функції glEnable (GL_texture_2d) Для об'єктів типу "quadric objects " (куля, циліндр, диск) треба також викликати функцію
6. При виводі полігональних граней (gl_triangles, gl_quads і їм подібних) вказати відповідність текстурних координат і координат у просторі об'єктів. Зробити це можна викликом функцій із сімейства glTexCoord. Так, наприклад, функція glTexCoord2f (s, t) вказує на точку з текстурними координатами s і t. Наступний виклик функції glVertex3f <x,y,z), одночасно із завданням координат грані, також ставить у відповідність координати (s, t) координатам (х, у, z).
На рис. 11.17. показаний приклад відображення координат чотирикутної грані.
Можна припустити, що хазяїн цього замку вирішив вкрити плиткою стіни, щоб уберегти свою нерухомість від руйнівного впливу агресивного навколишнього середовища. Так це було чи ні, але тут ми ще раз використовували шаховий візерунок — вже для текстури. Растр текстури генерується тут "на льоту" й зберігається в масиві pixels. Це приклад синтетичної текстури, візерунок створюється найпростішим алгоритмом. Для створення реалістичних зображень у якості текстури зазвичай використовуються цифрові фотографії.
У загальному випадку текстури зручніше зберігати у файлах на диску. Це можуть бути досить складні зображення, виготовлені заздалегідь. У програмах для Windows растри можна створювати у вигляді ресурсів, які після компіляції записуються у виконувані файли, наприклад, у файли ЕХЕ. А можна використовувати й окремі файли стандартних форматів. В останньому випадку текстури зручно багаторазово редагувати.
Розглянемо, як можна використовувати текстури, записані у файлах BMP. Такі файли зберігають растр у форматі DIB (Device Independent Bitmap). Формат DIB схожий на формат текстури OpenGL, однак, є деякі відмінності. Так, у DIB використовується вирівнювання рядків на границю подвійного слова. Іншими словами, кількість байтів у рядку растра завжди повинна бути кратною чотирьом — якщо це не так, то додають зайві байти. У нашому випадку сприятливим фактором є те, що розміри текстур OpenGL повинні дорівнювати степеневі двійки. Починаючи з розмірів по горизонталі, що дорівнюють чотирьом, 24-бітні растри DIB автоматично розташовуються в пам'яті так само, як і текстури OpenGL, — вирівнювання відсутнє.
Якщо використовувати 24-бітну глибину кольору, то більш істотною відмінністю DIB від формату текстур OpenGL є порядок розташування байтів R,G і В. Для масивів текстур OpenGL повинне бути R-G-B, у той час як у DIB навпаки: B-G-R. Тому після читання файлу необхідно переставляти байти R і В.
Наша наступна програма (studex57) ілюструє читання текстури з файлу BMP. Ця програма є модифікацією попередньої програми (Studex56). Зміни торкнулися функції InitMyTexture. В її тіло вбудована функція читання файлів BMP, що названа ReadTextureBMP. Крім того, тут бажано використати текстуру більшої роздільної здатності, наприклад, розмірами 256*128 — відповідно змініть horTexture та vertTexture.
Можливо, у цьому замку замало вікон і дверей. Але їх нескладно додати в текстуру за допомогою будь-якого растрового графічного редактора, чи не так? Хоча, можливо, доведеться використовувати вже декілька текстур для різних стін.
Слід зазначити, що наведена вище функція ReadTextureBMP не є універсальною — вона не розрахована на інші різновиди формату файлів BMP. Цю функцію необхідно істотно видозмінити, якщо передбачається читання, наприклад, ще й 256-кольорових растрів. Такі растри читати трохи складніше, оскільки потрібно завантажувати й установлювати палітру. Тим, хто не хоче власноруч програмувати читання файлів, можна порекомендувати використовувати функцію auxDIBImageLoad 3 бібліотеки GIAUX.
3. Засобами бібліотеки Opengl забезпечити зміну кольору створеної точки при натисненні лівої кнопки миші
(рис.1)
(рис. 2)
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
OpenGL;
type
TfrmGL = class(TForm)
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure FormPaint(Sender: TObject);
procedure FormDestroy(Sender: TObject);
procedure FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;
Shift: TShiftState);
procedure FormResize(Sender: TObject);
procedure FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
private
DC : HDC;
hrc: HGLRC;
ry : GLfloat;
tx : GLfloat;
quadObj : GLUquadricObj;
end;
var
frmGL: TfrmGL;
mode : (POINT, LINE, FILL, SILHOUETTE) = FILL;
gluobj : (SPHERE, CONE, CYLINDER, DISK) = SPHERE;
orientation : (OUTSIDE, INSIDE) = OUTSIDE;
normals : (NONE, FLAT, SMOOTH) = SMOOTH;
implementation
{$R *.DFM}
procedure TfrmGL.FormPaint(Sender: TObject);
begin
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // очистка буфера цвета
glPushMatrix;
glRotatef (ry, 0.0, 1.0, 0.0);
glTranslatef (tx, 0.0, 0.0);
case mode of
POINT : gluQuadricDrawStyle (quadObj, GLU_POINT);
LINE : gluQuadricDrawStyle (quadObj, GLU_LINE);
FILL : gluQuadricDrawStyle (quadObj, GLU_FILL);
SILHOUETTE : gluQuadricDrawStyle (quadObj, GLU_SILHOUETTE);
end;
case orientation of
INSIDE : gluQuadricOrientation (quadObj, GLU_INSIDE);
OUTSIDE : gluQuadricOrientation (quadObj, GLU_OUTSIDE);
end;
case normals of
NONE : gluQuadricNormals (quadObj, GLU_NONE);
FLAT : gluQuadricNormals (quadObj, GLU_FLAT);
SMOOTH : gluQuadricNormals (quadObj, GLU_SMOOTH);
end;
case gluobj of
SPHERE : gluSphere (quadObj, 1.5, 10, 10);
CONE : gluCylinder (quadObj, 0.0, 1.0, 1.5, 10, 10);
CYLINDER : gluCylinder (quadObj, 1.0, 1.0, 1.5, 10, 10);
DISK : gluDisk (quadObj, 0.0, 1.5, 10, 5);
end;
glPopMatrix;
SwapBuffers(DC);
end;
procedure SetDCPixelFormat (hdc : HDC);
var
pfd : TPixelFormatDescriptor;
nPixelFormat : Integer;
begin
FillChar (pfd, SizeOf (pfd), 0);
pfd.dwFlags := PFD_DRAW_TO_WINDOW or PFD_SUPPORT_OPENGL or PFD_DOUBLEBUFFER;
nPixelFormat := ChoosePixelFormat (hdc, @pfd);
SetPixelFormat (hdc, nPixelFormat, @pfd);
end;
procedure TfrmGL.FormCreate(Sender: TObject);
begin
DC := GetDC (Handle);
SetDCPixelFormat(DC);
hrc := wglCreateContext(DC);
wglMakeCurrent(DC, hrc);
glClearColor (0.5, 0.5, 0.75, 1.0); // цвет фона
glLineWidth (1.5);
glEnable (GL_LIGHTING);
glEnable (GL_LIGHT0);
glEnable (GL_DEPTH_TEST);
glEnable (GL_COLOR_MATERIAL);
glColor3f (1.0, 0.0, 0.0);
quadObj := gluNewQuadric;
ry := 0.0;
tx := 0.0;
end;
procedure TfrmGL.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
gluDeleteQuadric (quadObj);
wglMakeCurrent(0, 0);
wglDeleteContext(hrc);
ReleaseDC (Handle, DC);
DeleteDC (DC);
end;
procedure TfrmGL.FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;
Shift: TShiftState);
begin
If Key = VK_ESCAPE then Close;
If Key = VK_LEFT then begin
ry := ry + 2.0;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = VK_RIGHT then begin
ry := ry - 2.0;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = VK_UP then begin
tx := tx - 0.1;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = VK_DOWN then begin
tx := tx + 0.1;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 49 then begin
Inc (mode);
If mode > High (mode) then mode := Low (mode);
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 50 then begin
Inc (gluobj);
If gluobj > High (gluobj) then gluobj := Low (gluobj);
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 51 then begin
If orientation = INSIDE
then orientation := OUTSIDE
else orientation := INSIDE;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 52 then begin
Inc (normals);
If normals > High (normals) then normals := Low (normals);
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
end;
procedure TfrmGL.FormResize(Sender: TObject);
begin
glViewport(0, 0, ClientWidth, ClientHeight);
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glLoadIdentity;
glFrustum (-1, 1, -1, 1, 2, 9);
glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity;
// этот фрагмент нужен для придания трёхмерности
glTranslatef(0.0, 0.0, -5.0); // перенос объекта - ось Z
glRotatef(30.0, 1.0, 0.0, 0.0); // поворот объекта - ось X
glRotatef(70.0, 0.0, 1.0, 0.0); // поворот объекта - ось Y
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
procedure TfrmGL.FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
begin
if key = '-' then mx:=mx+1;
if key = '+' then mx:=mx-1;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
end.
Список використаної літератури
1. Блінова Т.О., Порєв В.М. Комп’ютерна графіка / За ред. В.М.Горєва. – К.: Видавництво “Юніор”, 2004. – 456с., іл.
2. С.В.Глушаков, Г.А.Крабе Компютерная графика, Харьков 2002
3. OpenGl, технология ставшая символов, Учебник в примерах.
4. Конспект лекцій з предмету «Комп’ютерна графіка».