NeHe的opengl教程delphi版(9)----星星

类别:Delphi 点击:0 评论:0 推荐:

{
欢迎进入第九课。到现在为止,您应该很好的理解OpenGL了。
『CKER:如果没有的话,一定是我翻译的罪过......』。
( myling补充道:我的罪过更大,呵呵)
您已经学会了设置一个OpenGL窗口的每个细节。
学会在旋转的物体上贴图并打上光线以及混色(透明)处理。
这一课应该算是一课中级教程。
您将学到如下的知识:在3D场景中移动位图,并去除位图上的黑色象素(使用混色)。
接着为黑白纹理上色,最后您将学会创建丰富的色彩,
并把上过不同色彩的纹理相互混合,得到简单的动画效果。
我们在第一课的代码基础上进行修改。先在程序源码的开始处增加几个变量。
出于清晰起见,我重写了整段代码。
}

Var
   h_RC             : HGLRC;            // Rendering Context(着色描述表)。
   h_DC             : HDC;              // Device Context(设备描述表)
   h_Wnd            : HWND;             // 窗口句柄
   h_Instance       : HINST;            // 程序Instance(实例)。
   keys             : Array[0..255] Of Boolean; // 用于键盘例程的数组

   {下列这几行新加的。
   twinkle和 tp是布尔变量, 表示它们只能设为 TRUE 或 FALSE。
   twinkle用来跟踪 闪烁 效果是否启用。
   tp用来检查 'T'键有没有被按下或松开.
   (按下时 tp=TRUE, 松开时 tp=FALSE).}
   twinkle          : Boolean;          // 闪烁的星星     (新增)
   tp               : Boolean;          // 'T' 按下了么?  (新增)
   {现在我们来创建一个结构。
    结构这词听起来有点可怕,但实际上并非如此。(就是delphi的纪录类型)
    一个结构使用一组简单类型的数据 (以及变量等)来表达较大的具有相似性的数据组合。
    我们知道我们在保持对星星的跟踪。
    您可以看到下面的就是 stars;
    每个星星有三个整型的色彩值。一个红色 (r), 一个绿色 (g), 以及一个蓝色 (b).
    此外,每个星星离屏幕中心的距离不同,
    而且可以是以屏幕中心为原点的任意360度中的一个角度。
    dist的浮点数来保持对距离 的跟踪.
    angle的浮点数保持对星星角度值的跟踪。
    因此我们使用了一组数据来描述屏幕上星星的色彩, 距离, 和角度。
    不幸的是我们不止对一个星星进行跟踪。
    但是无需创建 50 个红色值、 50 个绿色值、 50 个蓝色值、 50 个距离值
    以及 50 个角度值,而只需创建一个数组star。}
Type
   stars = Record                       // 为星星创建一个结构,结构命名为stars
      r, g, b: integer;                 // 星星的颜色
      dist: GLfloat;                    // 星星距离中心的距离
      angle: GLfloat;                   // 当前星星所处的角度
   End;
Var
   star             : Array[0..49] Of stars;  // 使用 'stars' 结构生成一个包含 50个元素的 'star'数组

   {接下来我们设置几个跟踪变量:
   星星离观察者的距离变量(zoom),
   我们所见到的星星所处的角度(tilt),
   以及使闪烁的星星绕Z轴自转的变量spin。
   loop变量用来绘制50颗星星。
   texture[1]用来存放一个黑白纹理。
   如果您需要更多的纹理的话,
   您应该增加texture数组的大小至您决定采用的纹理个数。
   }

   zoom             : GLfloat = -15.0;  // 星星离观察者的距离
   tilt             : GLfloat = 90.0;   // 星星的倾角
   spin             : GLfloat;          // 闪烁星星的自转
   loop             : GLuint;           // 全局l Loop 变量
   texture          : Array[0..1] Of GLuint; // 存放一个纹理

Procedure glGenTextures(n: GLsizei; Var textures: GLuint); stdcall; external
   opengl32;

Procedure glBindTexture(target: GLenum; texture: GLuint); stdcall; external
   opengl32;

{
紧接着上面的代码就是我们用来载入纹理的代码。
我不打算再详细的解释这段代码。
这跟我们在第六、七、八课中所用的代码是一模一样的。
这一次载入的位图叫做star.bmp。
这里我们使用glGenTextures(1, &texture[0]),
来生成一个纹理。纹理采用线性滤波方式。
}

Function LoadTexture: boolean;          // 载入位图并转换成纹理
Var
   Status           : boolean;          // Status 指示器
   TextureImage     : Array[0..1] Of PTAUX_RGBImageRec; // 创建纹理的存储空间
Begin
   Status := false;
   ZeroMemory(@TextureImage, sizeof(TextureImage)); // 将指针设为 NULL
   TextureImage[0] := LoadBMP('Star.bmp');
   If TextureImage[0] <> Nil Then
      Begin
         Status := TRUE;                // 将 Status 设为 TRUE
         glGenTextures(1, texture[0]);  // 创建纹理
         // 创建 Nearest 滤波贴图
         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);
         // 生成纹理
         glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);  // ( 新增 )
         glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);  // ( 新增 )

         glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[0].sizeX,
            TextureImage[0].sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE,
            TextureImage[0].data);
      End;
   If assigned(TextureImage[0]) Then    // 纹理是否存在
      If assigned(TextureImage[0].data) Then // 纹理图像是否存在
         TextureImage[0].data := Nil;   // 释放纹理图像占用的内存
   TextureImage[0] := Nil;              // 释放图像结构
   result := Status;                    // 返回 Status
End;

{
在glInit()中设置OpenGL的渲染方式。这里不打算使用深度测试,
如果您使用第一课的代码的话,
请确认是否已经去掉了 glDepthFunc(GL_LEQUAL)和 glEnable(GL_DEPTH_TEST)。
否则,您所见到的效果将会一团糟。
这里我们使用了纹理映射,
因此请您确认您已经加上了这些第一课中所没有的代码。
您会注意到我们通过混色来启用了纹理映射。
}

Procedure glInit();
Begin
   If (Not LoadTexture) Then            // 调用纹理载入子例程( 新增 )
      exit;                             // 如果未能载入,退出( 新增 )

   glEnable(GL_TEXTURE_2D);             // 启用纹理映射
   glShadeModel(GL_SMOOTH);             // 启用阴影平滑
   glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.5);    // 黑色背景
   glClearDepth(1.0);                   // 设置深度缓存
   glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST); // 真正精细的透视修正
   glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE);   // 设置混色函数取得半透明效果
   glEnable(GL_BLEND);                  // 启用混色

   {以下是新增的代码。
   设置了每颗星星的起始角度、距离、和颜色。
   您会注意到修改结构的属性有多容易。
   全部50颗星星都会被循环设置。
   要改变star[1]的角度我们所要做的只是star[1].angle=某个数值;
   就这么简单!}
   For loop := 0 To 49 Do               // 创建循环设置全部星星
      Begin
         star[loop].angle := 0.0;       // 所有星星都从零角度开始
         {第loop颗星星离中心的距离是将loop的值除以星星的总颗数,然后乘上5.0。
         基本上这样使得后一颗星星比前一颗星星离中心更远一点。
         这样当loop为50时(最后一颗星星),loop 除以 num正好是1.0。
         之所以要乘以5.0是因为1.0*5.0 就是 5.0。
         『CKER:废话,废话!这老外怎么跟孔乙己似的!:)』
         5.0已经很接近屏幕边缘。我不想星星飞出屏幕,5.0是最好的选择了。
         当然如果如果您将场景设置的更深入屏幕里面的话,
         也许可以使用大于5.0的数值,但星星看起来就更小一些(都是透视的缘故)。
         您还会注意到每颗星星的颜色都是从0~255之间的一个随机数。
         也许您会奇怪为何这里的颜色得取值范围不是OpenGL通常的0.0~1.0之间。
         这里我们使用的颜色设置函数是glColor4ub,而不是以前的glColor4f。
         ub意味着参数是Unsigned Byte型的。
         一个byte的取值范围是0~255。
         这里使用byte值取随机整数似乎要比取一个浮点的随机数更容易一些。
         }
         star[loop].dist := (Trunc(loop) / 50) * 5.0; // 计算星星离中心的距离
         star[loop].r := random(256);   // 为star[loop]设置随机红色分量
         star[loop].g := random(256);   // 为star[loop]设置随机红色分量
         star[loop].b := random(256);   // 为star[loop]设置随机红色分量
      End;

End;

{
现在我们转入glDraw()绘图代码。
如果您使用第一课的代码,删除旧的DrawGLScene代码,只需将下面的代码复制过去就行了。
实际上,第一课的代码只有两行,所以没太多东西要删掉的。
}

Procedure glDraw();
Begin
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT Or GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕和深度缓存

   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]); // 选择纹理
   For loop := 0 To 49 Do               // 循环设置所有的星星
      Begin
         glLoadIdentity();              // 绘制每颗星星之前,重置模型观察矩阵
         glTranslatef(0.0, 0.0, zoom);  // 深入屏幕里面 (使用 'zoom'的值)
         glRotatef(tilt, 1.0, 0.0, 0.0); // 倾斜视角(使用 'tilt'的值)
         {
         现在我们来移动星星。
         星星开始时位于屏幕的中心。
         我们要做的第一件事是把场景沿Y轴旋转。
         如果我们旋转90度的话,X轴不再是自左至右的了,他将由里向外穿出屏幕。
         为了让大家更清楚些,举个例子。假想您站在房子中间。
         再设想您左侧的墙上写着-x,前面的墙上写着-z,
         右面墙上就是+x咯,您身后的墙上则是+z。
         加入整个房子向右转90度,但您没有动,那么前面的墙上将是-x而不再是-z了。
         所有其他的墙也都跟着移动。-z出现在右侧,+z出现在左侧,+x出现在您背后。
         神经错乱了吧?通过旋转场景,我们改变了x和z平面的方向。
         第二行代码沿x轴移动一个正值。
         通常x轴上的正值代表移向了屏幕的右侧(也就是通常的x轴的正向),
         但这里由于我们绕y轴旋转了坐标系,x轴的正向可以是任意方向。
         如果我们转180度的话,屏幕的左右侧就镜像反向了。
         因此,当我们沿 x轴正向移动时,可能向左,向右,向前或向后。
         }
         glRotatef(star[loop].angle, 0.0, 1.0, 0.0); //旋转至当前所画星星的角度
         glTranslatef(star[loop].dist, 0.0, 0.0); // 沿X轴正向移动
         {
         接着的代码带点小技巧。
         星星实际上是一个平面的纹理。
         现在您在屏幕中心画了个平面的四边形然后贴上纹理,这看起来很不错。
         一切都如您所想的那样。但是当您当您沿着y轴转上个90度的话,
         纹理在屏幕上就只剩右侧和左侧的两条边朝着您。 看起来就是一条细线。
         这不是我们所想要的。我们希望星星永远正面朝着我们,而不管屏幕如何旋转或倾斜。
         我们通过在绘制星星之前,抵消对星星所作的任何旋转来实现这个愿望。
         您可以采用逆序来抵消旋转。当我们倾斜屏幕时,我们实际上以当前角度旋转了星星。
         通过逆序,我们又以当前角度"反旋转"星星。也就是以当前角度的负值来旋转星星。
         就是说,
         如果我们将星星旋转了10度的话,又将其旋转-10度来使星星在那个轴上重新面对屏幕。
         下面的第一行抵消了沿y轴的旋转。然后,我们还需要抵消掉沿x轴的屏幕倾斜。
         要做到这一点,我们只需要将屏幕再旋转-tilt倾角。
         在抵消掉x和y轴的旋转后,星星又完全面对着我们了。
         }
         glRotatef(-star[loop].angle, 0.0, 1.0, 0.0); // 取消当前星星的角度
         glRotatef(-tilt, 1.0, 0.0, 0.0); // 取消屏幕倾斜
         {如果 twinkle 为  TRUE,我们在屏幕上先画一次不旋转的星星:
         将星星总数(num) 减去当前的星星数(loop)再减去1,
         来提取每颗星星的不同颜色(这么做是因为循环范围从0到num-1)。
         举例来说,结果为10的时候,我们就使用10号星星的颜色。
         这样相邻星星的颜色总是不同的。这不是个好法子,但很有效。
         最后一个值是alpha通道分量。这个值越小,这颗星星就越暗。
         由于启用了twinkle,每颗星星最后会被绘制两遍。
         程序运行起来会慢一些,这要看您的机器性能如何了。
         但两遍绘制的星星颜色相互融合,会产生很棒的效果。
         同时由于第一遍的星星没有旋转,启用twinkle后的星星看起来有一种动画效果。
         (如果您这里看不懂得话,就自己去看程序的运行效果吧。)
         值得注意的是给纹理上色是件很容易的事。
         尽管纹理本身是黑白的,纹理将变成我们在绘制它之前选定的任意颜色。
         此外,同样值得注意的是我们在这里使用的颜色值是byte型的,
         而不是通常的浮点数。甚至alpha通道分量也是如此。}

         If (twinkle) Then              // 启用闪烁效果
            Begin
               // 使用byte型数值指定一个颜色
               glColor4ub(star[(50 - loop) - 1].r, star[(50 - loop) - 1].g,
                  star[(50 - loop) - 1].b, 255);
               glBegin(GL_QUADS);       // 开始绘制纹理映射过的四边形
               glTexCoord2f(0.0, 0.0);
               glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0);
               glTexCoord2f(1.0, 0.0);
               glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0);
               glTexCoord2f(1.0, 1.0);
               glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
               glTexCoord2f(0.0, 1.0);
               glVertex3f(-1.0, 1.0, 0.0);
               glEnd();                 // 四边形绘制结束
            End;

         {
         现在绘制第二遍的星星。
         唯一和前面的代码不同的是这一遍的星星肯定会被绘制,并且这次的星星绕着z轴旋转。
         }
         glRotatef(spin, 0.0, 0.0, 1.0); // 绕z轴旋转星星
         //  使用byte型数值指定一个颜色
         glColor4ub(star[loop].r, star[loop].g, star[loop].b, 255);
         glBegin(GL_QUADS);             // 开始绘制纹理映射过的四边形
         glTexCoord2f(0.0, 0.0);
         glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0);
         glTexCoord2f(1.0, 0.0);
         glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0);
         glTexCoord2f(1.0, 1.0);
         glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
         glTexCoord2f(0.0, 1.0);
         glVertex3f(-1.0, 1.0, 0.0);
         glEnd();                       // 四边形绘制结束

         {以下的代码代表星星的运动。
         我们增加spin的值来旋转所有的星星(公转)。
         然后,将每颗星星的自转角度增加loop/num。
         这使离中心更远的星星转的更快。最后减少每颗星星离屏幕中心的距离。
         这样看起来,星星们好像被不断地吸入屏幕的中心。}
         spin := spin + 0.01;           // 星星的公转
         star[loop].angle := star[loop].angle + Trunc(loop) / 50;  // 改变星星的自转角度
         star[loop].dist := star[loop].dist - 0.01; // 改变星星离中心的距离

         {接着几行检查星星是否已经碰到了屏幕中心。
         当星星碰到屏幕中心时,我们为它赋一个新颜色,然后往外移5个单位,
         这颗星星将踏上它回归屏幕中心的旅程。}

         If (star[loop].dist < 0.0) Then // 星星到达中心了么
            Begin
               star[loop].dist := star[loop].dist + 5.0; // 往外移5个单位
               star[loop].r := random(256); // 赋一个新红色分量
               star[loop].g := random(256); // 赋一个新绿色分量
               star[loop].b := random(256); // 赋一个新蓝色分量
            End;
      End;
End;

{
 现在我们添加监视键盘的代码。
 下移到WinMain()。找到SwapBuffers(hDC)一行。
 我们就在这一行后面增加键盘监视代码。
 代码将检查T键是否已按下。
 如果T键按下过,并且又放开了,if块内的代码将被执行。
 如果twinkle为FALSE,他将变为TRUE。
 反之亦然。只要T键按下, tp就变为TRUE。
 这样处理可以防止如果您一直按着T键的话,块内的代码被反复执行。
 }
 If (keys[ord('T')] And Not tp) Then  // 是否T 键已按下并且 tp值为 FALSE
    Begin
       tp := TRUE;        // 若是,将tp设为TRUE
       twinkle := Not twinkle; // 翻转 twinkle的值
    End;
 {
 下面的代码检查是否松开了T键。
 若是,使 tp=FALSE。
 除非tp的值为FALSE,
 否则按着T键时什么也不会发生。所以这行代码很重要。
 }
 If (Not keys[Ord('T')]) Then //  T 键已松开了么?
    Begin
       tp := FALSE;       // 若是 ,tp为 FALSE
    End;
 {余下的代码检查上、下方向键,向上翻页键或向下翻页键是否按下。}
 If (keys[VK_UP]) Then    // 上方向键按下了么?
    tilt := tilt - 0.5;   // 屏幕向上倾斜
 If (keys[VK_DOWN]) Then  // 下方向键按下了么?
    tilt := tilt + 0.5;   // 屏幕向下倾斜
 If (keys[VK_PRIOR]) Then // 向上翻页键按下了么
    zoom := zoom - 0.2;   // 缩小
 If (keys[VK_NEXT]) Then  // 向下翻页键按下了么?
    zoom := zoom + 0.2;   // 放大
 {
 这一课我尽我所能来解释如何加载一个灰阶位图纹理,
 (使用混色)去掉它的背景色后,再给它上色,最后让它在3D场景中移动。
 我已经向您展示了如何创建漂亮的颜色与动画效果。
 实现原理是在原始位图上再重叠一份位图拷贝。
 到现在为止,只要您很好的理解了我所教您的一切,
 您应该已经能够毫无问题的制作您自己的3D Demo了。
 所有的基础知识都已包括在内!}

//========myling :

//1-9课已经翻译完了,就象NEHE说的,基本的知识已经基本说完了

//我看了下后面的教程,好像是出自其他人之手,如果有好的例子,我会选择性的继

//续贴的,好累,睡一会:)  ,下次见

本文地址:http://com.8s8s.com/it/it5264.htm