GLScene

Легкий путь в Автор: gamebiztalk Первый материал в рубрике "Технологии" ставит своей целью рассказать о возможностях и оценить (качественно, на уровне кода и примеров) трудоемкость кодирования на примере демосцены или игры. Конечно, сложно назвать игровым движком - это всего лишь объектная надстройка над OpenGL для Borland Delphi версий 4.0-7.0. Тем не менее, в ней есть все необходимые инструменты для управления камерами, текстурами, графическими моделями, анимацией, звуком, обработки коллизий и создания интерфейса пользователя. К несомненным плюсам относятся расширяемость, доступность исходных текстов графической библиотеки и качественная поддержка. Потому пусть вас не смущают мнения о том, что Borland Delphi не самое лучшее средство для разработки игр - по силам игры с вполне современной графикой. Библиотека поддерживает большое число функций от мультитекстурирования объектов различной формы, манипуляции осями координат и рендеринга ландшафтов по карте высот до трассировки лучей, теней в реальном времени и непременно шейдеров. Иными словами, с интересной идеей, опытным 3D-дизайнером и желанием довести проект до финала система Delphi и библиотека - не самые худшие варианты для Shareware- и недорогих коммерческих игр. В , пожалуй, не все возможности удобны: дизайнер 3D-сцен, доступный в IDE, ограничен функционально, а, скажем, рендеринг ландшафтов довольно громоздок и запутан. С другой стороны, эта библиотека интересна тем, что в программах допускается использовать функции OpenGL и, как следствие, расширять и без того не маленькие ее возможности. Внутри сцены Стабильная версия библиотека и множество примеров доступна на сайте http://www.glscene.org/. Мы рекомендуем вам воспользоваться CVS-клиентом и получить самые последние версии модулей. Дело в том, что над совершенствованием библиотеки трудится множество программистов, и компоненты обновляются практически еженедельно. Следующее, что нужно сделать, загрузить документацию с сайта http://www.caperaven.co.za/ - в ней содержится краткое описание модулей и классов . Установить довольно просто; надо лишь открыть соответствующий версии Delphi DPK-файл и нажать кнопку Install. Все модули будут скомпилированы, и в панели компонентов появится секция с множеством значков-компонентов. Основными являются компоненты для хранения иерархии визуальных 3D-объектов, Viewer для отображения сцены в оконном режиме и GLFullScreenViewer - в полноэкранном, GLCadencer для обновления сцены и обработки команд. Кроме того, вам могут понадобиться компоненты GLMaterialLibrary для хранения текстур и материалов и GLGuiLayout для построения интерфейса пользователя. Информация о прочих полезных компонентах собрана в списке. GLMemoryViewer - служебный компонент для "невидимого" рендеринга 3D-объектов; этот компонент используется для некоторых специальных объектов, например, для расчета теней ScreenSaver- компонент для создания экранных заставок GLSDLViewer-компонент для отображения SDL-информации GLPolygonPFXManager, GLPointLightPFXManager, GLFireFXManager, GLThorFXManagerкомпоненты для управления визуальными эффектами GLBitmapFont, GLWindowsBitmapFont компоненты для описания растрового или Windows-шрифта GLBitmapHDS, GLCustomHDS, GLHeightTileFileHDS служебные компоненты для рендеринга ландшафтов GLCollisionкомпонент для обработки столкновений GLSoundLibrary, GLSMWaveOut, GLSMFMMod, GLSMBassкомпоненты для работы со звуком GLNavigator, GLUserInterfaceкомпоненты управление сценой и GUI-программы Сконструировать простую сцену можно без программирования - пользуясь лишь инспектором свойств и редактором . Для каждой сцены надо определить объект-камеру, задать положение источника света и затем создать необходимое число 3D-объектов: плоскостей, кубов, сфер, торусов, порталов, ландшафтов и т.д. Ваши действия при этом таковы: 1. Создать новое приложение и поместить в форму компоненты и Viewer. Визуальный компонент при этом можно растянуть по всей области окна, задав значение alClient в свойстве Align. 2. Дважды щелкнуть по компоненту и в появившемся окне создать необходимые объекты: камеру, освещение и невидимый объект DummyCube. DummyCube позволяет группировать 3D-объекты по категориям. Например, все статичные наземные объекты можно расположить в одном DummyCube, а динамичные - в другом. Создание объектов выполняется из контекстного меню или кнопками Add camera/Add object. Следует иметь ввиду, что каждый объект появляется в координатах с точками (0,0,0), Это не абсолютные, а относительные координаты. Скажем, если вы объявите объект DummyCube, сместите его в точку (2,3,4), а затем создадите объект GLCube, вложенный в DummyCube, то координаты (0,0,0) куба-наследника будут отсчитываться от точки (2,3,4) объекта-предка. 3. Для каждого объекта можно задать направление осей координат (свойство Direction), положение в пространстве (свойство Position) и ряд вспомогательных свойств, которые зависят от его типа. Например, вид проекции, способ освещения, размеры 3D-объекта и т.п. 4. Настроить свойство Material, в котором определяется цвет объекта или текстура, накладываемая на него. Для каждого объекта материалы можно настроить по отдельности, но лучше создать библиотеку материалов GLMaterialLibrary и ссылаться на нее при необходимости в свойствах MaterialLibrary и LibMaterialName. 5. Задать свойство Camera для Viewer - т.е. указать на одну из существующих камер (в можно определить несколько камер, но активной может быть только одна). После этого можно запускать приложение и любоваться созданными вами 3D-объектами. Конечно, пока они неподвижно замерли в пространстве. Чтобы анимировать их - заставить вращаться по осям координат, менять размеры и положение в пространстве, надо ввести дополнительный код. 6. Добавить к форме компонент GLCadencer и в свойстве Scene сослаться на компонент . 7. Определить событие OnProgress и затем в нем задавать какие-то действия. Например, вращение объекта на 1 градус: object.Turn(1). Подобным образом созданы многочисленные примеры к объектной библиотеке . Они сгруппированы по нескольким папкам - в каждой находятся несколько программ, объясняющих, как управлять 3D-объектами (папка Mesh) и материалами (папка Materials), создавать визуальные эффекты с помощью партиклов (папка SpecialFX), обрабатывать столкновения (папка Collision) и т.д. Знакомство с лучше начать с этих примеров - они позволяют разобраться с координатной системой, преобразованиями и перемещениями объектов в пространстве. Дополнительные примеры и даже небольшие игры доступны на сайте www.caperaven.co.za, а также в news-конференции на сервере talkto.net. Тонкая ручная работа Конструировать сцену можно и при исполнении программы. Это бывает необходимо для динамических сцен, когда геометрия уровня загружается из файлов или массивов и постоянно меняется. Инициализировать объекты можно в событии OnCreate главной формы, например: Code GLCameraMain:=TGLCamera(GLDummyCube1.AddNewChild(TGLCamera)); GLCameraMain.DepthOfView:=1000; GLCameraMain.FocalLength:=100; GLCameraMain.Direction.SetVector(0,0,-1); GLCameraMain.Position.SetPoint(0,128,0); GLCameraMain.Pitch(-45); GLLightMain:=TGLLightSource(GLCameraMain.AddNewChild(TGLLightSource)); GLLightMain.Position.SetPosition(5,15,-15); Инициализацию объектов, загрузку моделей и текстур можно выделить в отдельные процедуры. Скажем, процедура LoadTextures загружает текстуры в память, а InitGLObjects - создает объекты с помощью метода AddNewChild. Состояние сцены, как уже говорилось, изменяется в событии OnProgress объекта GLCadencer. Здесь не только можно вращать объекты, но и обрабатывать нажатия клавиш. Если подключить к программе модуль Keyboard, то функцией IsKeyDown можно фиксировать нажатия и перемещать камеру: Code speed:=0.1; if IsKeyDown(VK_UP) then GLCamera1.Translate(speed, 0, speed); if IsKeyDown(VK_DOWN) then GLCamera1.Translate(-speed, 0, speed); События от мыши можно обрабатывать и традиционным для Delphi способом - на вкладке Events объекта Viewer или GLFullScreenViewer перечислены события OnClick, OnDblClick, OnMouseDown, OnMouseMove. С их помощью можно выбирать 3D-объекты мышью, перемещать их - экранные координаты в пространственные конвертируются с помощью специальных функций. Логику компьютерной игры имеет смысл выделить в отдельный модуль, в котором через массивы, записи или классы описываются переменные, массивы и состояния игры, а также, возможно, выполняется рендеринг. Из главной же формы лишь вызывать соответствующие методы. Скажем, зафиксировать нажатие кнопки мыши в объекте можно в событии OnMouseDown объекта Viewer, а для обработки действий вызвать специальный метод: // pick - выбранный объект GameMap.ShowSpecialFX(pick); Дополнительная информация об объекте, как правило, передается через свойство Tag и TagFloat - если ее много, то можно пойти на хитрость и указать в Tag порядковый номер массива, в котором хранятся детальные сведения об объекте (его координатах, состоянии и т.п.). Все эти "хитрости" зависят от сложности игровой программы и используемых в ней форматов и структур - ведь иногда проще наследовать стандартные объекты , реализовав дополнительные методы и свойства для управления ими… Как управлять объектами и материалами, добавлять спецэффекты, отображать надписи и обрабатывать столкновения иллюстрируют следующие примеры на . Объектная надстройка на OpenGL умеет многое, хотя, возможно, и не все. Но зато она находится в постоянном развитии, неплохо документирован (кроме сайта http://www.caperaven.co.za/, можно побывать и в разделах general и support news-конференций), включает в себя множество примеров и пользуется большой популярностью среди Delphi-программистов (а многие используют для создания компьютерных игр). Несколько фрагментов кода, созданных на Delphi/, - наверное, наиболее наглядный способ разобраться в идеологии и понять, насколько удобна эта библиотека в реальных приложениях. 1. Использование библиотеки материалов С помощью компонента GLMaterialLibrary в памяти хранятся текстуры и материалы - это могут быть загружаемые BMP/JPEG-изображения или создаваемые в памяти растровые изображения. Для каждого материала задается его название и ряд дополнительных параметров: режим Blending, доступность, текстурные координаты и др.

with GLMatLibrary.Materials.Add do
begin
 Name := 'light';
 Material.Texture.Image.LoadFromFile('textures\light.jpg');
 Material.Texture.TextureMode:=tmModulate;
 Material.BlendingMode := bmTransparency;
 Material.Texture.Disabled := False;
end;
Текстура может быть создана и в оперативной памяти с помощью стандартного объекта TBitmap:
texturebw:=TBitmap.Create;
texturebw.Width := 32;
texturebw.Height := 32;
for i:=0 to 31 do
 for j:=0 to 31 do
  if Random<0.5 then texturebw.Canvas.Pixels[i,j]:=clSilver else texturebw.Canvas.Pixels[i,j]:=clWhite;
with GLMatLibrary.Materials.Add do
 begin
  Name := 'bw';
  Material.Texture.Image.Assign(texturebw);
  Material.Texture.TextureMode:=tmModulate;
  Material.Texture.Disabled := False;
 end;
2. Описание и обработка коллизий для объектов GLSphere
// CollisionManagerObjects - менеджер коллизий
if GLSphere.Behaviours.CanAdd(TGLBCollision) then
 begin
  myCollision:=TGLBCollision.Create(nil);
  myCollision.Manager := CollisionManagerObjects;
  myCollision.BoundingMode := cbmSphere;
  GLSphere.Behaviours.Add(myCollision);
 end;
В событии OnProgress объекта GLCadencer: CollisionManagerObjects.CheckCollisions; Событию OnCollision менеджера коллизий передаются ссылки на два столкнувшихся объекта object1,object2, можно анализировать тип, тег, класс объекта:
if object1.classname='TGLSphere' Then ShowMessage('столкновение со сферой');
if object2.Tag=100 Then object2.Visible:=False; // скрытие объекта
3. Выбор объекта мышкой Нажата мышка в окне GLScreenViewer или GLFullScreenViewer, как определить какой объект выделить? Это можно с помощью следующего кода: В событии OnMouseDown или OnMouseUp описать следующий код: // pick - переменная класса TGLCustomSceneObject pick:=(GLScreenViewer1.Buffer.GetPickedObject(x, y) as TGLCustomSceneObject); После этого можно анализировать тип объекта и вызывать те или иные процедуры для управления выбранным объектом. 4. Вывод надписей Текстовые надписи создаются, как и другие объекты , но прежде надо загрузить в память шрифт, а при использовании растрового шрифта задать соответствие между кодами символов и положением их в графическом файле. GLBitmapFont.Glyphs.LoadFromFile('textures/toonfont.bmp'); Текстовую надпись можно масштабировать, вращать, задавать прозрачность и перемещать по координатам X,Y.
GLMyText :=TGLHUDText(GLDummyText.AddNewChild(TGLHUDText));
GLMyText.BitmapFont := GLBitmapFont;
GLMyText.Text := 'TEXT';
GLMyText.Position.SetPoint(10,470,0);
GLMyText.ModulateColor.Color := clrSilver;
GLMyText.ModulateColor.Alpha := 0.5;
GLMyText.Scale.SetVector(0.6,0.8,1);
5. Отображение FPS Число кадров в секунду возвращает функция FramesPerSecond объекта Viewer. Добавив в форму компонент Timer, надо в событии OnTimer ввести две строки - значение FPS появляется в заголовке окна:
Caption:=Format('%.1f FPS', [Viewer1.FramesPerSecond]);
Viewer1.ResetPerformanceMonitor;
6. Анимация 3D-персонажей поддерживает загрузку и отображение статичных и анимированных 3D-моделей. Соответствующие объекты создаются аналогично: инициализировать переменную, загрузить модуль, выбрать анимацию и способ ее повтора:
GLActorMain.LoadFromFile('models/goblin.md2');
GLActorMain.AnimationMode:=aamLoop;
GLActorMain.Interval:=100;
// можно использовать номер или символьный идентификатор GLActorMain.SwitchToAnimation(0); При переключении анимации можно проверить завершилась ли текущая (newani - новая анимация, символьный идентификатор): if GLActorMain.CurrentAnimation<>newani then GLActorMain.SwitchToAnimation(newani); 7. Спецэффекты огня Партиклы можно привязывать к любому объекту . Настройка свойств соответствующих менеджеров выполняется просто - к примеру, для огня задается радиус, параметры цвета, число частиц, направление огня и обязательно указывается объект GLCadencer, обновляющий состояние сцены: Code myFire := TGLFireFXManager.Create(self); myFire.OuterColor.Red := 0.9; myFire.FireRadius := 2; myFire.ParticleSize := 1; myFire.ParticleLife := 1; myFire.MaxParticles := 512; myFire.Cadencer := GLCadencer1; myFire.InitialDir.SetVector(0,1,0); На втором этапе эффект (объект myFire) добавляется к 3D-объекту. Code if GLSphere.Effects.CanAdd(TGLBFireFX) then begin myFireFX := TGLBFireFX.Create(nil); PickFire.Effects.Add(myFireFX); myFire.InnerColor.Color:= clrGreen; myFire.OuterColor.Color:= clrYellow; myFireFX.Manager := myFire; myFire.Disabled := False; end; В завершении можно организовать взрыв, определив его минимальную и максимальную начальную скорости и мощность; эту функцию можно вызвать из события OnProgress объекта GLCadencer: myFire.IsotropicExplosion(4, 6, 5); Приведенные выше сведения - далеко не все, на что способна библиотека. Так, ничего не сказано о шейдерах, поддержка которых уже введена в . Обо всем этом можно узнать из news-конференций, сайтов поддержки и веб-ресурсов, посвященных OpenGL. Надо сказать, что все то, что делается на чистом OpenGL, можно создать и с помощью .

Отправить комментарий

Проверка
Антиспам проверка
Image CAPTCHA
...