Отчет по OpenGL

    Для определения элементов матрицы  текущего типа вызывается команда 

    void glLoadMatrix[f d](GLtype *m) 

    где m указывает на массив из 16 элементов типа float или double в соответствии с названием команды, при этом сначала в нем должен быть записан первый столбец матрицы, затем второй, третий и четвертый. 

    Команда 

    void glLoadIdentity(void) 

    заменяет  текущую матрицу на единичную. Часто нужно сохранить содержимое текущей матрицы для дальнейшего использования, для чего используют команды 

    void glPushMatrix(void)

    void glPopMatrix(void) 

    Они записывают и восстанавливают текущую  матрицу из стека, причем для каждого  типа матриц стек свой. Для видовых матриц его глубина равна как минимум 32, а для двух оставшихся типов как минимум 2.

    Для умножения текущей матрицы слева  на другую матрицу используется команда 

    void glMultMatrix[f d](GLtype *m) 

    где m должен задавать матрицу размером 4x4 в виде массива с описанным расположением данных. Однако обычно для изменения матрицы того или иного типа удобно использовать специальные команды, которые по значениям своих параметров создают нужную матрицу и перемножают ее с текущей. Чтобы сделать текущей созданную матрицу, надо перед вызовом этой команды вызвать glLoadIdentity().

    В целом, для отображения трехмерных объектов сцены в окно приложения используется следующая последовательность действий:

    Координаты  объекта => Видовые координаты => Усеченные координаты => Нормализованные координаты => Оконные координаты 

    В OpenGL существуют ортографическая (параллельная) и перспективная проекция. Первый тип проекции может быть задан командами 

    void glOrtho(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far)

    void gluOrtho2D(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top) 

    Первая  команда создает матрицу проекции в усеченный объем видимости (параллелограмм видимости) в левосторонней системе  координат. Параметры команды задают точки (left, bottom, -near) и (right, top, -near), которые отвечают левому нижнему и правому верхнему углам окна вывода. Параметры near и far задают расстояние до ближней и дальней плоскостей отсечения по дальности от точки (0,0,0) и могут быть отрицательными.

    Во  второй команде, в отличие от первой, значения near и far устанавливаются равными  –1 и 1 соответственно.

    Перспективная проекция определяется командой 

    void gluPerspective(GLdouble angley, GLdouble aspect, GLdouble znear, GLdouble zfar) 

    которая задает усеченный конус видимости в левосторонней системе координат. Параметр angley определяет угол видимости в градусах по оси у и должен находиться в диапазоне от 0 до 180. Угол видимости вдоль оси x задается параметром aspect, который обычно задается как отношение сторон области вывода. Параметры zfar и znear задают расстояние от наблюдателя до плоскостей отсечения по глубине и должны быть положительными. Чем больше отношение zfar/znear, тем хуже в буфере глубины будут различаться расположенные рядом поверхности, так как по умолчанию в него будет записываться ‘сжатая’ глубина в диапазоне от 0 до 1. 

    Задание и исходный код 

    Задание: рисунок «КУБ». 

    unit mgl;

    interface

    uses

      Windows, Messages, Classes, Graphics, Forms, ExtCtrls, OpenGL, StdCtrls,

      Controls, SysUtils, Spin, Menus, Dialogs;

    type

      TForm1 = class(TForm)

        procedure FormCreate(Sender: TObject);

        procedure FormResize(Sender: TObject);

        procedure FormDestroy(Sender: TObject);

        procedure FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);

      private

        DC : HDC;

        hrc : HGLRC;

        Angle, AngleX, AngleY, AngleZ: GLfloat;

        procedure DrawScene;

        procedure InitializeRC;

        procedure SetDCPixelFormat;

      protected

        // Обработка сообщения WM_PAINT - аналог  события 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

     // массив свойств материала

      MaterialColor: Array [0..3] of GLfloat = (0.5, 0.0, 1.0, 1.0);

     // Процедура инициализации источника  цвета

    procedure TForm1.InitializeRC;

    begin

     glEnable(GL_DEPTH_TEST); // разрешаем тест глубины

     glEnable(GL_LIGHTING); // разрешаем работу  с освещенностью

     glEnable(GL_LIGHT0); // включаем источник  света 0

    end;

     // Отрисовка картинки

    procedure TForm1.DrawScene;

    begin

      // очистка буфера цвета и буфера глубины

      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

      // трехмерность

     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

     glLoadIdentity;

     glTranslatef(0.0, 0.0, -8.0); // влево/вправо, вверх/вниз, назад/вперед

     glRotatef(AngleX, 1.0, 0.0, 0.0); // поворот на угол X

     glRotatef(AngleY, 0.0, 1.0, 0.0); // поворот на угол Y

     glRotatef(AngleZ, 0.0, 0.0, 1.0); // поворот на угол Z

     // Шесть сторон 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);   // конец работы

    end; 

     // обычные действия OpenGL, Создание окна

    procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

    begin

     Angle:=0;

     AngleX:=30;

     AngleY:=-30;

     AngleZ:=0;

     c:=1;

     DC:=GetDC(Handle);

     SetDCPixelFormat;

     hrc:=wglCreateContext(DC);

     wglMakeCurrent(DC, hrc);

      InitializeRC;

     // свойства материала - лицевые  стороны - рассеянный

     // цвет материала и диффузное  отражение материала - значения  из массива

      glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE,@MaterialColor);

    end; 

     // Установка формата пикселей

    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;

     // Изменение размеров окна

    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;

     // Обработка сообщения WM_PAINT, рисование  окна

    procedure TForm1.WMPaint(var Msg: TWMPaint);

    var

     ps: TPaintStruct;

    begin

     BeginPaint(Handle, ps);

     DrawScene;

     EndPaint(Handle, ps);

    end;

     // Конец работы программы

    procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);

    begin

     wglMakeCurrent(0, 0);

     wglDeleteContext(hrc);

     ReleaseDC(Handle, DC);

    end;

    procedure TForm1.FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);