浅述Delphi下的OpenGL图形开发

3D历险

　　好了，让我们开始真正的3D吧。将先前的代码作为框架，我们增加一些画线的代码建立一个带阴影面的四面体。应该如何用基本图形元素来构建呢？我们使用四个三角形。一个在底部，另外三个作为侧面。这里就是生成他们的代码：

procedure TForm1.Draw; const D=1.5; H1=D/1.732; H2=D*1.732-H1; // D/H = tg(30) = 1/sqrt(3) HY=3.0; const //vertexes a1:TGLArrayf3=(-D, 0, -H1); //bootom left a2:TGLArrayf3=( D, 0, -H1); //bootom right a3:TGLArrayf3=( 0, 0, H2); //bootom back a4:TGLArrayf3=( 0, HY, 0); //top begin glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glLoadIdentity; glTranslatef(0.0, 0.0, -12.0); glBegin(GL_TRIANGLES); glVertex3fv(@a1); glVertex3fv(@a3); glVertex3fv(@a2); glVertex3fv(@a1); glVertex3fv(@a2); glVertex3fv(@a4); glVertex3fv(@a2); glVertex3fv(@a3); glVertex3fv(@a4); glVertex3fv(@a3); glVertex3fv(@a1); glVertex3fv(@a4); glEnd; SwapBuffers(wglGetCurrentDC); end;

　　虽然看起来有点复杂，不过当你面对下面这张图时，它就很容易理解了。


　　我们定义顶点a1 – a4同时依据4个顶点位置建立指定的三角形。当你定义自己的三角形(或者其他的多边形)，请使用如下的规则：始终按照逆时针顺序排列定点序号，就像你正在外部观看侧面一样。通过这个规则，我们可以指定指定a1-a2-a4，a1-a3-a2(仰视)，a2-a3-a4和a3-a1-a4。

　　现在就替换Tri.pas中TForm1.Darw()部分，程序运行的效果不会体现出过多的变化。它看起来仍然不象三维图形。这是因为我们还没有设定任何光源。

　　LIGHTS! CAMERA! OPENGL!

　　在OpenGL中光源模式有两部分：光源自身（颜色，强度等等）和对象材质。材质，依次包括颜色，一些物理参数(比如不透明性光泽性)以及纹理。深入其中，这会是一个巨大的世界，我们将一步步地接近。

　　定义一个光源相当容易。

procedure GLInit; const light0_position:TGLArrayf4=( -8.0, 8.0, -16.0, 0.0); ambient: TGLArrayf4=( 0.3, 0.3, 0.3, 0.3); begin 　// set viewing projection 　glMatrixMode(GL_PROJECTION); 　glFrustum(-0.1, 0.1, -0.1, 0.1, 0.3, 25.0); 　// position viewer */ 　glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 　glEnable(GL_DEPTH_TEST); 　// set lights 　glEnable(GL_LIGHTING); 　glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, @light0_position); 　glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, @ambient); 　glEnable(GL_LIGHT0); end;

　　代码内的两个常量是必须的。一个定义光源位置(位于视点的后面的左上角)，另外一个定义环境光线。这将产生少量的散乱光线，使你能够看到完全位于阴影中的某些物体。

　　虽然你可以使用光照设定光源，可是物体仍然没有绘制阴影。这是因为OpenGL需要知道你指定的每个多边形的“normal”以便进行光线计算(Normal是一个与表面正交的向量) 。如果你没有自己的向量函数库，可以使用以下方法计算三角形中三个顶点的normal。这个函数是以定点逆时针排列为基础的，因为normal是一个向量的叉积，如果你不遵守该规则，会使向量指向四面体内部。

function getNormal(p1,p2,p3:TGLArrayf3):TGLArrayf3; var a,b:TGLArrayf3; begin 　//make two vectors 　a[0]:=p2[0]-p1[0]; a[1]:=p2[1]-p1[1]; a[2]:=p2[2]-p1[2]; 　b[0]:=p3[0]-p1[0]; b[1]:=p3[1]-p1[1]; b[2]:=p3[2]-p1[2]; 　//calculate cross-product 　result[0]:=a[1]*b[2]-a[2]*b[1]; 　result[1]:=a[2]*b[0]-a[0]*b[2]; 　result[2]:=a[0]*b[1]-a[1]*b[0]; end;

　　使用这个函数，就可以设定所有的计算光线必需的信息了：

procedure TForm1.Draw; const D=1.5; 　H1=D/1.732; 　H2=D*1.732-H1; // D/H = tg(30) = 1/sqrt(3) 　HY=3.0; const //vertexes 　a1:TGLArrayf3=(-D, 0, -H1); 　a2:TGLArrayf3=(D, 0, -H1); 　a3:TGLArrayf3=(0, 0, H2); 　a4:TGLArrayf3=(0, HY, 0); var n1, n2, n3, n4: TGLArrayf3; //normals begin 　n1 := getNormal(a1,a3,a2); 　n2 := getNormal(a1,a2,a4); 　n3 := getNormal(a2,a3,a4); 　n4 := getNormal(a3,a1,a4); 　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 　glEnable(GL_NORMALIZE); 　glShadeModel(GL_FLAT); 　glCullFace(GL_BACK); 　glLoadIdentity; 　glTranslatef(0.0, 0.0, -12.0); 　glBegin(GL_TRIANGLES); 　glNormal3fv(@n1); 　glVertex3fv(@a1); glVertex3fv(@a2); glVertex3fv(@a3); 　glNormal3fv(@n2); 　glVertex3fv(@a1); glVertex3fv(@a2); glVertex3fv(@a4); 　glNormal3fv(@n3); 　glVertex3fv(@a2); glVertex3fv(@a3); glVertex3fv(@a4); 　glNormal3fv(@n4); 　glVertex3fv(@a3); glVertex3fv(@a1); glVertex3fv(@a4); 　glEnd; 　SwapBuffers(wglGetCurrentDC); end;

　　这便是以上代码的效果：


　　现在，使用一点Delphi VCL提供的的东西。在窗体上放一个Timer，指定一个类成员“angle:single”并在每次Timer触发时让他增加1：

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject); begin angle:=angle+1.0; Draw; end;

　　离一个充满生气的OpenGL仅差条线：

glRotatef(angle, 0.0, 1.0, 0.0);

　　把它放在glBegin()内三角开始绘制前的位置上，这样你的阴影部分就可以旋转了，至此，一切结束。

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