Создание 3D-графики средствами языка программирования Visual Basic

КАФЕДРА: АСОИиУ

















Лабораторная работа по программированию





"Создание 3D-графики средствами языка программирования Visual Basic"































Душанбе, 2009 год


Интерфейс Рабочей Формы







Интерфейс программы (в действии)












Исходный (программный код)



Private FPS As Long

Private all_stop As Boolean

Private cube As Object3D

Private Sub Form_Load()



Call LoadObject(cube)



all_stop = False

End Sub

Private Sub Form_Unload (Cancel As Integer)



all_stop = True



End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

'

Dim temp As Object3D

Dim ang As Single

'

Timer1. Enabled = False


Do

temp = cube

'



Me. Cls





Call ScaleObject (10, 10, 10, temp)

Call RotateObject (ang, -0.5, 0, temp)

Call TranslateObject (0, 0, 50, temp)

Call ProjectObject (temp, Me)

'

Call DisplayObject (temp, Me)

'

FPS = FPS + 1

'

ang = ang + 0.02: If ang > 6.282 Then ang = 0

'

DoEvents

'

Loop Until all_stop

'

End Sub

Private Sub Timer2_Timer()



Me. Caption = «VB/3D – Tutorial #1 – FPS =» + Str$(FPS)

'

FPS = 0

'

End Sub

Private Type Vertex3D

'

x As Single

y As Single

z As Single

'

sx As Long

sy As Long

'

End Type



'

Private Type Polygon3D

'

v_pointer(2) As Long

'

colr As Long

'

End Type



'

Public Type Object3D

'

vertex() As Vertex3D

polygon() As Polygon3D

'

End Type

Public Sub LoadObject (obj As Object3D)





ReDim obj.vertex(7), obj.polygon(11)



obj.vertex(0).x = -1: obj.vertex(0).y = -1: obj.vertex(0).z = -1

obj.vertex(1).x = -1: obj.vertex(1).y = -1: obj.vertex(1).z = 1

obj.vertex(2).x = 1: obj.vertex(2).y = -1: obj.vertex(2).z = 1

obj.vertex(3).x = 1: obj.vertex(3).y = -1: obj.vertex(3).z = -1

obj.vertex(4).x = -1: obj.vertex(4).y = 1: obj.vertex(4).z = -1

obj.vertex(5).x = -1: obj.vertex(5).y = 1: obj.vertex(5).z = 1

obj.vertex(6).x = 1: obj.vertex(6).y = 1: obj.vertex(6).z = 1

obj.vertex(7).x = 1: obj.vertex(7).y = 1: obj.vertex(7).z = -1



obj.polygon(0).v_pointer(0) = 0: obj.polygon(0).v_pointer(1) = 2: obj.polygon(0).v_pointer(2) = 1

obj.polygon(0).colr = RGB (255, 0, 0)

obj.polygon(1).v_pointer(0) = 0: obj.polygon(1).v_pointer(1) = 3: obj.polygon(1).v_pointer(2) = 2

obj.polygon(1).colr = RGB (255, 0, 0)



obj.polygon(2).v_pointer(0) = 4: obj.polygon(2).v_pointer(1) = 0: obj.polygon(2).v_pointer(2) = 1

obj.polygon(2).colr = RGB (255, 0, 0)

obj.polygon(3).v_pointer(0) = 4: obj.polygon(3).v_pointer(1) = 1: obj.polygon(3).v_pointer(2) = 5

obj.polygon(3).colr = RGB (255, 0, 0)



obj.polygon(4).v_pointer(0) = 5: obj.polygon(4).v_pointer(1) = 1: obj.polygon(4).v_pointer(2) = 2

obj.polygon(4).colr = RGB (255, 0, 0)

obj.polygon(5).v_pointer(0) = 5: obj.polygon(5).v_pointer(1) = 2: obj.polygon(5).v_pointer(2) = 6

obj.polygon(5).colr = RGB (255, 0, 0)



obj.polygon(6).v_pointer(0) = 7: obj.polygon(6).v_pointer(1) = 2: obj.polygon(6).v_pointer(2) = 3

obj.polygon(6).colr = RGB (255, 0, 0)

obj.polygon(7).v_pointer(0) = 7: obj.polygon(7).v_pointer(1) = 6: obj.polygon(7).v_pointer(2) = 2

obj.polygon(7).colr = RGB (255, 0, 0)



obj.polygon(8).v_pointer(0) = 4: obj.polygon(8).v_pointer(1) = 5: obj.polygon(8).v_pointer(2) = 6

obj.polygon(8).colr = RGB (255, 0, 0)

obj.polygon(9).v_pointer(0) = 4: obj.polygon(9).v_pointer(1) = 6: obj.polygon(9).v_pointer(2) = 7

obj.polygon(9).colr = RGB (255, 0, 0)



obj.polygon(10).v_pointer(0) = 4: obj.polygon(10).v_pointer(1) = 3: obj.polygon(10).v_pointer(2) = 0

obj.polygon(10).colr = RGB (255, 0, 0)

obj.polygon(11).v_pointer(0) = 4: obj.polygon(11).v_pointer(1) = 7: obj.polygon(11).v_pointer(2) = 3

obj.polygon(11).colr = RGB (255, 0, 0)

'

End Sub

Public Sub DisplayObject (obj As Object3D, frm As Object)



Dim poly As Long



For poly = 0 To UBound (obj.polygon())



Call DrawTriangle (obj, poly, frm)



Next



End Sub

Private Sub DrawTriangle (obj As Object3D, poly As Long, frm As Object)







Dim x0 As Long, y0 As Long

Dim x1 As Long, y1 As Long

Dim x2 As Long, y2 As Long

x0 = obj.vertex (obj.polygon(poly).v_pointer(0)).sx

y0 = obj.vertex (obj.polygon(poly).v_pointer(0)).sy

x1 = obj.vertex (obj.polygon(poly).v_pointer(1)).sx

y1 = obj.vertex (obj.polygon(poly).v_pointer(1)).sy

x2 = obj.vertex (obj.polygon(poly).v_pointer(2)).sx

y2 = obj.vertex (obj.polygon(poly).v_pointer(2)).sy



frm. Line (x0, y0) – (x1, y1), obj.polygon(poly).colr

frm. Line – (x2, y2), obj.polygon(poly).colr

frm. Line – (x0, y0), obj.polygon(poly).colr



End Sub

Public Sub ProjectObject (obj As Object3D, frm As Object)



Dim pnt As Long, dz As Single



For pnt = 0 To UBound (obj.vertex())



dz = obj.vertex(pnt).z: If dz <= 0 Then dz = 0.001



obj.vertex(pnt).sx = (frm. ScaleWidth / 2) + ((obj.vertex(pnt).x * 300) / dz)

obj.vertex(pnt).sy = (frm. ScaleHeight / 2) + ((obj.vertex(pnt).y * 300) / dz)



Next



End Sub

Public Sub RotateObject (yaw As Single, pit As Single, rol As Single, obj As Object3D)



Dim pnt As Long

Dim x0 As Single, y0 As Single, z0 As Single

Dim x1 As Single, y1 As Single, z1 As Single

Dim x2 As Single, y2 As Single, z2 As Single

'

For pnt = 0 To UBound (obj.vertex())



x0 = Cos(yaw) * obj.vertex(pnt).x + Sin(yaw) * obj.vertex(pnt).z

y0 = obj.vertex(pnt).y

z0 = Sin(yaw) * obj.vertex(pnt).x – Cos(yaw) * obj.vertex(pnt).z



x1 = x0

y1 = Cos(pit) * y0 + Sin(pit) * z0

z1 = Sin(pit) * y0 – Cos(pit) * z0



x2 = Cos(rol) * x1 + Sin(rol) * y1

y2 = Sin(rol) * x1 – Cos(rol) * y1

z2 = z1


obj.vertex(pnt).x = x2

obj.vertex(pnt).y = y2

obj.vertex(pnt).z = z2



Next



End Sub

Public Sub ScaleObject (xs As Single, ys As Single, zs As Single, obj As Object3D)



Dim pnt As Long



For pnt = 0 To UBound (obj.vertex())



obj.vertex(pnt).x = obj.vertex(pnt).x * xs

obj.vertex(pnt).y = obj.vertex(pnt).y * ys

obj.vertex(pnt).z = obj.vertex(pnt).z * zs



Next



End Sub

Public Sub TranslateObject (tx As Long, ty As Long, tz As Long, obj As Object3D)



Dim pnt As Long



For pnt = 0 To UBound (obj.vertex())



obj.vertex(pnt).x = obj.vertex(pnt).x + tx

obj.vertex(pnt).y = obj.vertex(pnt).y + ty

obj.vertex(pnt).z = obj.vertex(pnt).z + tz

Next



End Sub



Private FPS As Long

Private all_stop As Boolean

Private cube As Object3D

Private Sub Form_Load()



Call LoadObject(cube)



all_stop = False

End Sub

Private Sub Form_Unload (Cancel As Integer)



all_stop = True



End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

'

Dim temp As Object3D

Dim ang As Single

'

Timer1. Enabled = False



Do

temp = cube

'


Me. Cls



Call ScaleObject (10, 10, 10, temp)

Call RotateObject (ang, -0.5, 0, temp)

Call TranslateObject (0, 0, 50, temp)

Call ProjectObject (temp, Me)

'

Call DisplayObject (temp, Me)

'

FPS = FPS + 1

'

ang = ang + 0.02: If ang > 6.282 Then ang = 0

'

DoEvents

'

Loop Until all_stop

'

End Sub

Private Sub Timer2_Timer()



Me. Caption = «VB/3D – Tutorial #1 – FPS =» + Str$(FPS)

'

FPS = 0

'

End Sub



Программный код программы по Созданию 3D – графики средствами языка программирования Visual Basic, состоит из переменных, функций, циклов, различных математических функций, операторов.


Заключение



Программа по созданию 3D-графики средствами Visual Basic 6.0, состоит из экранной формы, на которых расположено 2 элемента управления Timer (Timer1, Timer2)







Окно Формы



Окно формы, часто называемое просто «форма», является главным элементом приложения. Форма представляет собой контейнер для элементов управления. Точки сетки на форме только помогают размещению элементов и при работе приложения не видны. При запуске Visual Basic открывающаяся на экране форма не содержит элементов управления. После щелчка на пиктограмме требуемого элемента управления курсор мыши принимает форму крестика. Теперь нужно указать в форме начальный угол элемента управления, нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, установить размер элемента. После достижения нужного размера кнопка отпускается и в форме появляется выбранный элемент управления.




Элемент Управления Таймер (Timer)



Назначение

Использование таймера является хорошим способом управления вашей программой. С помощью таймера вы можете запускать или завершать процессы приложения в определенные моменты времени. Таймер может быть полезным и в том случае, если приложение выполняется в фоновом режиме. Во время проектирования таймер отображается в форме, но во время выполнения программы он является невидимым.

События

Таймер имеет единственное событие – Timer, которое вызывается по истечении установленного временного интервала.

Свойства

Для установки интервала времени служит свойство Interval, значение которого устанавливается в миллисекундах. Например, задание значения 250 вызывает событие Timer через каждые 250 миллисекунд независимо от того, какое приложение активно. Для отключения таймера следует присвоить свойству Interval значение О или свойству Enabled значение False. Максимально допустимый интервал составляет 64757 миллисекунд. Но следует помнить, что операционная система может обрабатывать только 18,2 прерывания таймера в секунду, поэтому точность задания интервала составляет максимум одну восемнадцатую секунды. Необходимо также учесть, что при большой загрузке системы (поддержка сети, печать и т.п.) прерывания могут обрабатываться еще реже. В Windows вы можете использование не более 32 таймеров. Поскольку для работы системы также нужен таймер, то для всех приложений остается максимум 31. Если обработка события Timer длится дольше, чем задано значение мinterval, то новое событие Timer не вызывается, пока Visual Basic не обработает это событие.


Модуль (Main 3D-Routines.bas)





Программа по созданию 3D – графики средствами Visual Basic 6.0, показывает свои графические возможности представления 3D – графики.