Построение 3D объектов каркасным методом, с возможностью изменения точек наблюдения

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Декабря 2011 в 15:30, курсовая работа

Описание работы

Рассмотрим трехмерную декартовую систему координат, являющуюся правосторонней. Примем соглашение, в соответствии с которым, будем считать положительными такие повороты, при которых (если смотреть с конца полуоси в направлении начала координат) поворот на 90 против часовой стрелки будет переводить одну полуось в другую.

Содержание

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 3
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 3
Трехмерные преобразования 3
Проекции 6
Математическое описание плоских геометрических проекций 11
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 14
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ 17
Системные требования 17
Руководство пользователя 17
Листинг программы 19
ЛИТЕРАТУРА 25

Скачать полностью (199.54 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Работа содержит 1 файл

Пояснительная записка.doc

— 521.50 Кб (Скачать)

const

{Задаем координаты ребер куба}

cube:array[1..12,1..2] of point3D =

(((x: 50; y: 50; z: 50),(x:-50; y: 50; z: 50)),

((x:-50; y: 50; z: 50),(x:-50; y:-50; z: 50)),

((x:-50; y:-50; z: 50),(x: 50; y:-50; z: 50)),

((x: 50; y:-50; z: 50),(x: 50; y: 50; z: 50)),

((x: 50; y: 50; z:-50),(x:-50; y: 50; z:-50)),

((x:-50; y: 50; z:-50),(x:-50; y:-50; z:-50)),

((x:-50; y:-50; z:-50),(x: 50; y:-50; z:-50)),

((x: 50; y:-50; z:-50),(x: 50; y: 50; z:-50)),

((x: 50; y: 50; z: 50),(x: 50; y: 50; z:-50)),

((x:-50; y: 50; z: 50),(x:-50; y: 50; z:-50)),

((x:-50; y:-50; z: 50),(x:-50; y:-50; z:-50)),

((x: 50; y:-50; z: 50),(x: 50; y:-50; z:-50)));

{Задаем координаты ребер пирамиды}

pyramid:array[1..12,1..2] of point3D =

(((x: 50; y: 0; z:-50),(x: 25; y: 43; z:-50)),

((x: 25; y: 43; z:-50),(x:-25; y: 43; z:-50)),

((x:-25; y: 43; z:-50),(x:-50; y: 0; z:-50)),

((x:-50; y: 0; z:-50),(x:-25; y:-43; z:-50)),

((x:-25; y:-43; z:-50),(x: 25; y:-43; z:-50)),

((x: 25; y:-43; z:-50),(x: 50; y: 0; z:-50)),

((x: 50; y: 0; z:-50),(x: 0; y: 0; z: 50)),

((x: 25; y: 43; z:-50),(x: 0; y: 0; z: 50)),

((x:-25; y: 43; z:-50),(x: 0; y: 0; z: 50)),

((x:-50; y: 0; z:-50),(x: 0; y: 0; z: 50)),

((x:-25; y:-43; z:-50),(x: 0; y: 0; z: 50)),

((x: 25; y:-43; z:-50),(x: 0; y: 0; z: 50)));

{Задаем координаты ребер призмы}

prism:array[1..18,1..2] of point3D =

(((x: 50; y: 0; z:-50),(x: 25; y: 43; z:-50)),

((x: 25; y: 43; z:-50),(x:-25; y: 43; z:-50)),

((x:-25; y: 43; z:-50),(x:-50; y: 0; z:-50)),

((x:-50; y: 0; z:-50),(x:-25; y:-43; z:-50)),

((x:-25; y:-43; z:-50),(x: 25; y:-43; z:-50)),

((x: 25; y:-43; z:-50),(x: 50; y: 0; z:-50)),

((x: 50; y: 0; z: 50),(x: 25; y: 43; z: 50)),

((x: 25; y: 43; z: 50),(x:-25; y: 43; z: 50)),

((x:-25; y: 43; z: 50),(x:-50; y: 0; z: 50)),

((x:-50; y: 0; z: 50),(x:-25; y:-43; z: 50)),

((x:-25; y:-43; z: 50),(x: 25; y:-43; z: 50)),

((x: 25; y:-43; z: 50),(x: 50; y: 0; z: 50)),

((x: 50; y: 0; z:-50),(x: 50; y: 0; z: 50)),

((x: 25; y: 43; z:-50),(x: 25; y: 43; z: 50)),

((x:-25; y: 43; z:-50),(x:-25; y: 43; z: 50)),

((x:-50; y: 0; z:-50),(x:-50; y: 0; z: 50)),

((x:-25; y:-43; z:-50),(x:-25; y:-43; z: 50)),

((x: 25; y:-43; z:-50),(x: 25; y:-43; z: 50)));

var

Form1: TForm1;

point,tpoint1,tpoint2:point3D;

x1,y1,x2,y2: real;

i,fig:byte;

flagclick: boolean;

implementation

{$R *.dfm}

{сдвиг фигуры на центр экрана по горизонтали}

function TForm1.sx(x:real):integer;

begin

sx:=159+round(x); {320/2-1}

end;

{сдвиг фигуры на центр экрана по вертикали}

function TForm1.sy(y:real):integer;

begin

sy:=119-round(y); {240/2-1}

end;

{преобразование координат ребра относительно точки обзора}

procedure TForm1.trans_coord(wcoord, vcoord:point3D; var scoord:point3D);

{ wcoord - точка ребра фигуры, vcoord - точка обзора, scoord - результат преобразования}

var

len,projXOY:real;

begin

if (vcoord.x=0) and (vcoord.y=0) then

begin

scoord.x:=-wcoord.x;

scoord.y:=-wcoord.y;

scoord.z:=-wcoord.z;

end

else

begin

len:=sqrt(sqr(vcoord.x)+sqr(vcoord.y)+sqr(vcoord.z));

projXOY:=sqrt(sqr(vcoord.x)+sqr(vcoord.y));

scoord.x:=(-wcoord.x*vcoord.y+wcoord.y*vcoord.x)/(projXOY);

scoord.y:=-(vcoord.z*(wcoord.x*vcoord.x+wcoord.y*vcoord.y))/(projXOY*len)+wcoord.z*projXOY/len;

scoord.z:=-(wcoord.x*vcoord.x+wcoord.y*vcoord.y+wcoord.z*vcoord.z)/len;

end;

{параллельная проекция фигуры - преобразование координат}

procedure TForm1.parallel_projection(point, point_sight:point3D; var x,y:real);

{point - точка ребра фигуры, point_sight - точка обзора, x,y - точка на экране}

var

tpoint:point3D;

begin

trans_coord(point,point_sight,tpoint);

x:=tpoint.x+1/(2*sqrt(2))*tpoint.z;

y:=tpoint.y+1/(2*sqrt(2))*tpoint.z;

end;

{центральная проекция фигуры - преобразование координат}

procedure TForm1.central_projection(point, point_sight:point3D; var x,y:real);

{point - точка ребра фигуры, point_sight - точка обзора, x,y - точка на экране}

var

tpoint:point3D;

dist: real;

begin

trans_coord(point,point_sight,tpoint);

dist:=sqrt(sqr(point_sight.x)+sqr(point_sight.y)+sqr(point_sight.z));

x:=tpoint.x/(tpoint.z/dist+1);

y:=tpoint.y/(tpoint.z/dist+1);

end;

{построение центральной проекции}

procedure TForm1.Show_central_projection;

begin

if Fig_Kub.Checked then

begin

for i:=1 to 12 do

begin

central_projection(cube[i,1],point,x1,y1);

central_projection(cube[i,2],point,x2,y2);

display.Canvas.MoveTo(sx(x1),sy(y1));

display.Canvas.LineTo(sx(x2),sy(y2));

end;

if Fig_Pir.Checked then

begin

for i:=1 to 12 do

begin

central_projection(pyramid[i,1],point,x1,y1);

central_projection(pyramid[i,2],point,x2,y2);

display.Canvas.MoveTo(sx(x1),sy(y1));

display.Canvas.LineTo(sx(x2),sy(y2));

end;

if Fig_Pri.Checked then

begin

for i:=1 to 18 do

begin

central_projection(prism[i,1],point,x1,y1);

central_projection(prism[i,2],point,x2,y2);

display.Canvas.MoveTo(sx(x1),sy(y1));

display.Canvas.LineTo(sx(x2),sy(y2));

end;

{построение параллельной проекции}

procedure TForm1.Show_parallel_projection;

begin

if Fig_Kub.Checked then

begin

for i:=1 to 12 do

begin

parallel_projection(cube[i,1],point,x1,y1);

parallel_projection(cube[i,2],point,x2,y2);

display.Canvas.MoveTo(sx(x1),sy(y1));

display.Canvas.LineTo(sx(x2),sy(y2));

end;

if Fig_Pir.Checked then

begin

for i:=1 to 12 do

begin

parallel_projection(pyramid[i,1],point,x1,y1);

parallel_projection(pyramid[i,2],point,x2,y2);

display.Canvas.MoveTo(sx(x1),sy(y1));

display.Canvas.LineTo(sx(x2),sy(y2));

end;

if Fig_Pri.Checked then

begin

for i:=1 to 18 do

begin

parallel_projection(prism[i,1],point,x1,y1);

parallel_projection(prism[i,2],point,x2,y2);

display.Canvas.MoveTo(sx(x1),sy(y1));

display.Canvas.LineTo(sx(x2),sy(y2));

end;

procedure TForm1.Show_ButtonClick(Sender: TObject);

begin

display.Picture:= nil;

//координаты точки обзора

point.X:=StrToInt(X_Edit.Text);

point.Y:=StrToInt(Y_Edit.Text);

point.Z:=StrToInt(Z_Edit.Text);

//определение проекции

if Par_pro.Checked then Show_parallel_projection;

if Cen_pro.Checked then Show_central_projection ;

end;

procedure TForm1.DisplayMouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

begin

Show_ButtonClick(nil);

flagclick :=true;

end;

procedure TForm1.DisplayMouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState; X,

Y: Integer);

begin

if flagclick then

begin

X_Edit.Text:=(IntToStr(Round(x)));

Z_Edit.Text:=(IntToStr(Round(y)));

Show_ButtonClick(nil);

end;

procedure TForm1.DisplayMouseUp(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

begin

flagclick :=false;

end;

end.

ЛИТЕРАТУРА

1. П. В. Вельтмандер. Учебное пособие «Основные алгоритмы компьютерной графики».

2. А. В. Казанцев. Тексты специального курса лекций «Основы компьютерной графики»

3. А. Ю. Дёмин, А.В. Кудинов. Учебное пособие «Компьютерная графика».

4. Ньюмен. У., Спрулл Р. «Основы интерактивной машинной графики»

5. Котов И. И. «Алгоритмы машинной графики»

Информация о работе Построение 3D объектов каркасным методом, с возможностью изменения точек наблюдения