Урок X5. Формирование фигур и движений из внешнего текстового файла.

В этом уроке будет продемонстрирована возможность создания фигур и их движений из внешнего текстового файла. Все объяснения будут производиться для среды Visual Studio Professional 2010. Для человека, имеющего некоторый опыт работы с Visual Studio, не составит труда разобраться во всем этом независимо от версии от 7-й и выше.

Откройте в директории LessonsGLCode_2010 урок X5 LessonX5 проект BoxMan, файл X5_BoxManDrawInit.cpp.

Как во всех предыдущих уроках, все начинается с InitGL:

int InitGL_X5(GLvoid) // All Setup For OpenGL Goes Here

{

CheckMyDir();

glShadeModel(GL_SMOOTH); // Enable Smooth Shading

glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f); //Black Background

glClearDepth(1.0f); //Depth Buffer Setup

glEnable(GL_DEPTH_TEST); // Enables Depth Testing

glDepthFunc(GL_LEQUAL); // The Type Of Depth Testing To Do

glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST); // Really Nice Perspective Calculations

quadric=gluNewQuadric(); // Создаем указатель на квадратичный объект // Lesson 18

gluQuadricNormals(quadric, GLU_SMOOTH); // Создаем плавные нормали // Lesson 18

gluQuadricTexture(quadric, GL_TRUE); // Создаем координаты текстуры // Lesson 18

//TestMessageBox("InitGL_X5\n1\n");

m_pCurCamera = new CMyCamera;

m_pCurCamera->SetCamera(Vector_3D(0, 3,20), Vector_3D(0, 0, 0), Vector_3D(0, 1, 0));

LightPosition[0]= 10;

LightPosition[1]= 100;

LightPosition[2]= 50;

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, LightPosition);

IitLight1();

OpenGLSceneFmTxtFile("BoxData/Ring.txt");

OpenGLSceneFmTxtFile("BoxData/BoxMan.txt");

CMyGLObject * pGl = GetGLObjectOfNameGL("BoxMan");

if(pGl != NULL)

{

m_pBoxMan = pGl;

CMyAction * pA = new CMyAction;

pA->m_Name = "Step";

for(int i = 0; i < 4; i++)

pA->AppendSceneFmFile("BoxData/Step_" + strFormat("%02d.txt",i+1));

pGl->m_actionList.AddTail(pA);

pGl->m_pCurAction = pA;

pA = new CMyAction;

pA->m_Name = "rStraight";

for(int i = 0; i < 2; i++)

pA->AppendSceneFmFile("BoxData/rStraight_" + strFormat("%02d.txt",i+1));

pGl->m_actionList.AddTail(pA);

pA = new CMyAction;

pA->m_Name = "lStraight";

for(int i = 0; i < 2; i++)

pA->AppendSceneFmFile("BoxData/lStraight_" + strFormat("%02d.txt",i+1));

pGl->m_actionList.AddTail(pA);

pA = new CMyAction;

pA->m_Name = "lKick";

for(int i = 0; i < 3; i++)

pA->AppendSceneFmFile("BoxData/lKick_" + strFormat("%02d.txt",i+1));

pGl->m_actionList.AddTail(pA);

pA = new CMyAction;

pA->m_Name = "rKick";

for(int i = 0; i < 3; i++)

pA->AppendSceneFmFile("BoxData/rKick_" + strFormat("%02d.txt",i+1));

pGl->m_actionList.AddTail(pA);

}

scaleValue = 1.0;

return TRUE; // Initialization Went OK

}

Новое здесь начинается с открытия текстовых файлов BoxData/Ring.txt и BoxData/BoxMan.txt процедурой OpenGLSceneFmTxtFile.

Вы можете открыть и просмотреть структуру этих файлов с помощью любого текстового редактора, начиная с «Блокнота». Вот фрагмент файла BoxData/BoxMan.txt, в котором описана его левая рука:

<style>SPHERE_OBJ

<name> <Left_Shoulder_Joint> Левый плечевой сустав

<pos> 0.00 2.30 -1.50

<ang> 4.00 0.00 4.00

<angMin> -40.00 0.00 0.00

<angMax> 180.00 0.00 180.00

<cfnt> 1.00 1.00 1.00

<lbh> 0.50 0.50 0.50

<ambient> 0.25 0.25 0.25 0.80

<diffuse> 0.50 0.50 0.00 1.00

<specular> 0.00 0.00 0.00 0.00

<emission> 0.20 0.20 0.20 0.00

<shininess> 1.00

<numChilds> 1

<style>CYLINDER_OBJ

<name> <Forearm> Предплечье

<pos> 0.00 -1.30 0.00

<ang> 0.00 90.00 0.00

<angMin> 0.00 0.00 0.00

<angMax> 0.00 0.00 0.00

<cfnt> 1.00 1.00 1.00

<lbh> 0.40 1.50 1.50

<ambient> 0.25 0.25 0.25 0.80

<diffuse> 0.50 0.50 0.00 1.00

<specular> 0.00 0.00 0.00 0.00

<emission> 0.20 0.20 0.20 0.00

<shininess> 1.00

<numChilds> 1

<style>SPHERE_OBJ

<name> <Ulnar_Joint> Локтевой сустав

<pos> 0.00 -0.70 0.00

<ang> 0.00 0.00 0.00

<angMin> -150.00 0.00 -150.00

<angMax> 0.00 0.00 0.00

<cfnt> 1.00 1.00 1.00

<lbh> 0.50 0.50 0.50

<ambient> 0.25 0.25 0.25 0.80

<diffuse> 0.50 0.50 0.00 1.00

<specular> 0.00 0.00 0.00 0.00

<emission> 0.20 0.20 0.20 0.00

<shininess> 1.00

<numChilds> 1

<style>CYLINDER_OBJ

<name> <Arm> Рука

<pos> 0.00 -1.30 0.00

<ang> 0.00 0.00 0.00

<angMin> 0.00 0.00 0.00

<angMax> 0.00 0.00 0.00

<cfnt> 1.00 1.00 1.00

<lbh> 0.40 1.50 1.50

<ambient> 0.25 0.25 0.25 0.80

<diffuse> 0.50 0.50 0.00 1.00

<specular> 0.00 0.00 0.00 0.00

<emission> 0.20 0.20 0.20 0.00

<shininess> 1.00

<numChilds> 1

<style>SPHERE_OBJ

<name> <Fist> Кулак

<pos> 0.00 -1.00 0.00

<ang> 0.00 90.00 0.00

<angMin> 0.00 0.00 0.00

<angMax> 0.00 0.00 0.00

<cfnt> 1.00 1.00 1.00

<lbh> 0.70 0.70 0.70

<ambient> 0.25 0.25 0.25 0.80

<diffuse> 0.25 0.00 0.00 1.00

<specular> 0.00 0.00 0.00 0.00

<emission> 0.20 0.20 0.20 0.00

<shininess> 1.00

<numChilds> 0

</GLObject><Fist>Кулак

</GLObject><Arm>Рука

</GLObject><Ulnar_Joint>Локтевой сустав

</GLObject><Forearm>Предплечье

</GLObject><Left_Shoulder_Joint>Левый плечевой сустав

Я думаю, из этого фрагмента структура файла уже понятна.

Далее с помощью процедуры AppendSceneFmFile считываются все возможные варианты действий объекта. Например, удар правой ногой записан в 3-х файлах BoxData/rKick_01.._03.

Вот фрагмент файла BoxData/ rKick_02.txt, в котором описанo положение его левой руки на второй стадии удара правой ногой:

<name> <Left_Shoulder_Joint> Левый плечевой сустав

<pos> 0.00 2.30 -1.50

<ang> 23.00 0.00 23.00

<numChilds> 1

<name> <Forearm> Предплечье

<pos> 0.00 -1.30 0.00

<ang> 0.00 90.00 0.00

<numChilds> 1

<name> <Ulnar_Joint> Локтевой сустав

<pos> 0.00 -0.70 0.00

<ang> -150.00 0.00 0.00

<numChilds> 1

<name> <Arm> Рука

<pos> 0.00 -1.30 0.00

<ang> 0.00 0.00 0.00

<numChilds> 1

<name> <Fist> Кулак

<pos> 0.00 -1.00 0.00

<ang> 0.00 90.00 0.00

<numChilds> 0

Т.е. из предыдущего фрагмента оставлена информация только о позиции и угле поворота каждого элемента относительно предыдущего элемента.

Как во всех предыдущих уроках, изображение осуществляется процедурой DrawGLScene:

int DrawGLScene_X5(GLvoid) // Here's Where We Do All The Drawing

{

glDisable(GL_LIGHTING);

glTranslatef(0, 0, -30); // Move Into The Screen 30.0

int nCount = 0;

for(POSITION pos = m_glObjList.GetHeadPosition(); pos != NULL; nCount++)

{

CMyGLObject * pGl = (CMyGLObject*)m_glObjList.GetNext(pos);

pGl->drawGLObject();

}//for(POSITION pos = m_glObjList.GetHeadPosition(); pos != NULL;)

if(m_bRot) yrot+=0.2f; // Lesson 06

return TRUE; // Everything Went OK

}

Здесь m_glObjList является объектным списком графических элементов, описываемых классом CMyGLObject. Вот фрагмент его описания с основными элементами класса:

class CMyGLObject : public CObject // Графический объект

{

public:

CMyGLObject();

virtual ~CMyGLObject();

Vector_3D pos; // положение объекта относительно родительского объекта

Vector_3D vel; // скорость относительно родительского объекта

Vector_3D ang; // углы поворота относительно родительского объекта

Vector_3D angMin; // мин. углов поворота относительно родительского объекта

Vector_3D angMax; // макс. углов поворота относительно родительского объекта

Vector_3D rot; // угловые скорости относительно родительского объекта

Vector_3D lbh; // размер объекта длина ширина высота

Vector_3D cfnt; // коэффициенты сжатия объекта

GLUquadricObj *m_pQuad; // ссылка на квадратич. объект

CPlaneBox * m_pBx; // ссылка на объект, заданный плоскостями

int m_style; // характеристика объекта (сфера, диск, цилиндр…)

CMaterial material; // материал

int m_frame; // здесь не используется

BOOL m_bHit; // здесь не используется

int m_nTick; // счетчик тиков таймера

CString m_NameGL; // Название по-английски

CString m_NameGLrus; // Название по-русски

Matrix m_glMatrix; // текущая графическая матрица объекта

CMyGLObject * m_pParentGL; // родительский графический объект

CObList m_glObjectList; // объектный список дочерних объектов

CObList m_actionList; // объектный список возможных действий

CObList m_actionStack; // объектный список для запоминания текущего действия

CMyAction * m_pCurAction; // ссылка на текущее действие

int m_nScene; // порядковый номер сцены в текущем дайствии

………

Главный фокус здесь в отрисовке объекта по принципу «кусая себя за хвост»:

void CMyGLObject::drawGLObject( void)

{

glMatrixMode( GL_MODELVIEW );

glPushMatrix();

BOOL B_DEPTH_TEST = glIsEnabled(GL_DEPTH_TEST);

BOOL B_LIGHTING = glIsEnabled(GL_LIGHTING);

BOOL B_AUTO_NORMAL = glIsEnabled(GL_AUTO_NORMAL);

BOOL B_BLEND = glIsEnabled(GL_BLEND);

BOOL B_TEXTURE_2D = glIsEnabled(GL_TEXTURE_2D);

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

glEnable(GL_LIGHTING);

glEnable(GL_AUTO_NORMAL);

glEnable(GL_NORMALIZE);

::glTranslatef( pos.x, pos.y, pos.z);

::glRotatef(ang.y , 0.0f, 1.0f, 0.0f);

::glRotatef(ang.x, 1.0f, 0.0f, 0.0f);

::glRotatef(ang.z , 0.0f, 0.0f, 1.0f);

glScalef(cfnt.x, cfnt.y, cfnt.z);

glColor3f(1,1,1);

material.SetMaterial(GL_FRONT_AND_BACK);

::glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, &m_glMatrix.x[0][0]);

drawObjectOfType();

B_BLEND ? glEnable(GL_BLEND): glDisable(GL_BLEND) ;

B_DEPTH_TEST ? glEnable(GL_DEPTH_TEST): glDisable(GL_DEPTH_TEST) ;

B_LIGHTING ? glEnable(GL_LIGHTING): glDisable(GL_LIGHTING) ;

B_AUTO_NORMAL ? glEnable(GL_AUTO_NORMAL): glDisable(GL_AUTO_NORMAL) ;

B_TEXTURE_2D ? glEnable(GL_TEXTURE_2D): glDisable(GL_TEXTURE_2D) ;

for(POSITION pos = m_glObjectList.GetHeadPosition(); pos != NULL;)

{

CMyGLObject * pGl = (CMyGLObject *)m_glObjectList.GetNext(pos);

pGl->m_pParentGL = this;

pGl->drawGLObject();

}//for(position pos = m_glObjectList.GetHeadPosition(); pos != NULL;)

glMatrixMode( GL_MODELVIEW );

glPopMatrix();

}

Процедуры ::glTranslatef, ::glRotatef, glScalef производят перемещение, вращение и растяжение отображаемого элемента, а затем для каждого из дочерних элементов из объектного списка снова вызывается эта же процедура CMyGLObject::drawGLObject. Способы отображения объекта в OpenGL как нельзя лучше приспособлены для такой процедуры.

Движение достигается сменой кадров в процедуре Update_X5:

void Update_X5(DWORD milliseconds)

{

if(!m_Cadr)

for(POSITION pos = m_glObjList.GetHeadPosition(); pos != NULL; )

{

CMyGLObject * pGl = (CMyGLObject*)m_glObjList.GetNext(pos);

pGl->NextGLScene();

}//for(POSITION pos = m_glObjList.GetHeadPosition(); pos != NULL;)

m_Cadr++;

m_Cadr %= MAX_CADR;

for(POSITION pos = m_glObjList.GetHeadPosition(); pos != NULL; )

{

CMyGLObject * pGl = (CMyGLObject*)m_glObjList.GetNext(pos);

pGl->UpdateCadr();

}//for(POSITION pos = m_glObjList.GetHeadPosition(); pos != NULL;)

}

Промежуток между двумя сценами делится на 25 кадров (MAX_CADR) , для каждого из которых рассчитывается соответствующее промежуточное положение, оно и выводится на экран.

Таким образом, в этом уроке имеется возможность создания фигур и их движений во внешних текстовых файлах, причем пользователю не нужно знать программистских деталей, достаточно только пространственного воображения. Можете попытаться изменить значения параметров в текстовых файлах в директории BoxData, и посмотреть, что из этого получится, вновь запустив программу BoxMan.

Кроме того, если вы усвоили предыдущий урок X4, то вы можете создать копию этого проекта и модифицировать все по своему усмотрению.

Код к уроку

LessonsCode_2010.7z (5.09 Mb)