Пример кода на Delphi и OpenGL. Переключение камеры, привязка камеры к объекту

Программа реализует пример переключения камеры между объектами, привязка камеры к объекту.

Рисунок 1. Пример работы программы

 

Код проекта:

unit ogl_p17_u1;

interface

uses
  Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
  Dialogs, dglOpenGL, ExtCtrls, Math, DGlut;

type
  TForm1 = class(TForm)
    tmr1: TTimer;
    procedure FormDestroy(Sender: TObject);
    procedure FormCreate(Sender: TObject);
    procedure FormResize(Sender: TObject);
    procedure tmr1Timer(Sender: TObject);
  private
    { Private declarations }
  public
    h_RC: HGLRC; // Контекст рендеринга
    h_DC: HDC;   // Контекст устройства

    procedure AttachCameraToCube;
    procedure AttachCameraToCube2;
    procedure ReturnCameraToOrigPos;
    procedure InitGL;
    procedure DrawGLScene;
    procedure UpdateCamera;
    procedure HandleKeys;
    procedure DrawCube;
    procedure DrawCube2;
    procedure DrawTrack;
    procedure BuildFont;
    procedure glPrint(text: string);
    { Public declarations }
  end;

var
  Form1: TForm1;
   
  CubePos: array [0..2] of GLfloat = (0, 0, 0); // Позиция куба
  Cube2Pos: array [0..2] of GLfloat = (0, 0, 0); // Позиция куба 2
  Cube2PosCount: GLfloat = 1.0;
  Cube2Rot: GLfloat = 0.0;
  Cube2Speed: GLfloat = 1.0;
  CubeRot: GLfloat = 0.0; // Угол вращения куба
  CamPos: array [0..2] of GLfloat = (0, 5, 10); // Позиция камеры
  CamPitch: GLfloat; // Углы поворота камеры
  MoveSpeed: GLfloat = 0.1; // Скорость перемещения
  CamPosFlag: GLbyte;
  
const
  CAM_FREE = 0;
  CAM_CUBE1 = 1;
  CAM_CUBE2 = 2;
  FONT_BASE = 1000;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.BuildFont;
var
  h_Font: HFONT;
begin
  h_Font := CreateFont(
    -16,
    0,
    0,
    0,
    FW_NORMAL,
    0,
    0,
    0,
    RUSSIAN_CHARSET,
    OUT_TT_PRECIS,
    CLIP_DEFAULT_PRECIS,
    ANTIALIASED_QUALITY,
    FF_DONTCARE or DEFAULT_PITCH,
    'Arial'                      
  );
  SelectObject(h_DC, h_Font);
  wglUseFontBitmaps(h_DC, 0, 256, FONT_BASE);
  DeleteObject(h_Font);
end;

procedure TForm1.glPrint(text: string);
begin
  glListBase(FONT_BASE);
  glCallLists(Length(text), GL_UNSIGNED_BYTE, PAnsiChar(AnsiString(text)));
end;

procedure TForm1.AttachCameraToCube;
begin
  CamPos[0] := CubePos[0] + 3;
  CamPos[1] := CubePos[1] + 4;
  CamPos[2] := CubePos[2] + 5;
end;

procedure TForm1.AttachCameraToCube2;
begin
  CamPos[0] := Cube2Pos[0] + 3;
  CamPos[1] := Cube2Pos[1] + 4;
  CamPos[2] := Cube2Pos[2] + 5;
end;

procedure TForm1.ReturnCameraToOrigPos;
begin
  CamPos[0] := 0;
  CamPos[1] := 5;
  CamPos[2] := 10;
end;

procedure TForm1.InitGL;
begin
  InitOpenGL;
  h_DC := GetDC(Handle);

  h_RC := CreateRenderingContext(h_DC, [opDoubleBuffered], 32, 24, 8, 0, 0, 0);
  ActivateRenderingContext(h_DC, h_RC);

  if Assigned(wglSwapIntervalEXT) then
    wglSwapIntervalEXT(1);

  glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); // Чёрный фон
  glEnable(GL_DEPTH_TEST); // Включение теста глубины
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glLoadIdentity;
  gluPerspective(45.0, 640/480, 0.1, 100.0); // Настройка перспективы
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

  BuildFont;
end;

procedure TForm1.UpdateCamera;
begin
  glLoadIdentity;
  case CamPosFlag of
    CAM_FREE: // Исходная позиция
      gluLookAt(CamPos[0], CamPos[1], CamPos[2], 0, 0, 0, 0, 1, 0);
    CAM_CUBE1: // Следим за первым кубом
      gluLookAt(CamPos[0], CamPos[1], CamPos[2], CubePos[0], CubePos[1], CubePos[2], 0, 1, 0);
    CAM_CUBE2: // Следим за вторым кубом
      gluLookAt(CamPos[0], CamPos[1], CamPos[2], Cube2Pos[0], Cube2Pos[1], Cube2Pos[2], 0, 1, 0);
  end;
end;

procedure TForm1.HandleKeys;
var
  Angle: GLfloat;
begin
  if GetAsyncKeyState(VK_F1) < 0 then
  begin
    CamPosFlag := CAM_CUBE1;
    AttachCameraToCube;
  end;

  if GetAsyncKeyState(VK_F2) < 0 then
  begin
    CamPosFlag := CAM_CUBE2;
    AttachCameraToCube2;
  end;

  if GetAsyncKeyState(VK_F3) < 0 then
  begin
    CamPosFlag := CAM_FREE;
    ReturnCameraToOrigPos;
  end;

  if GetAsyncKeyState(VK_UP) < 0 then
  begin
    CubePos[2] := CubePos[2] - MoveSpeed;
    if CamPosFlag = CAM_CUBE1 then
      AttachCameraToCube;
  end;

  if GetAsyncKeyState(VK_DOWN) < 0 then
  begin
    CubePos[2] := CubePos[2] + MoveSpeed;
    if CamPosFlag = CAM_CUBE1 then
      AttachCameraToCube;
  end;

  if GetAsyncKeyState(VK_LEFT) < 0 then
  begin
    CubePos[0] := CubePos[0] - MoveSpeed;
    if CamPosFlag = CAM_CUBE1 then
      AttachCameraToCube;
  end;

  if GetAsyncKeyState(VK_RIGHT) < 0 then
  begin
    CubePos[0] := CubePos[0] + MoveSpeed;
    if CamPosFlag = CAM_CUBE1 then
      AttachCameraToCube;
  end;

  CubeRot := CubeRot + 2.0; // Вращение
  if CubeRot >= 360 then CubeRot := 0;

  // Движение и вращение второго куба
  Cube2PosCount := Cube2PosCount + Cube2Speed;
  if Cube2PosCount >= 360 then Cube2PosCount := 0;

  // Всегда обновляем позицию второго куба
  Angle := DegToRad(Cube2PosCount);
  Cube2Pos[0] := 5*Cos(Angle);
  Cube2Pos[1] := 0.5;
  Cube2Pos[2] := 5*Sin(Angle);

  
  Cube2Rot := Cube2Rot + 3.0; // Независимое вращение
  if Cube2Rot >= 360 then Cube2Rot := 0;
end;

procedure TForm1.DrawCube;
begin
  glColor3f(0, 0, 1); // Синий цвет
  glPushMatrix;
    glTranslatef(CubePos[0], CubePos[1], CubePos[2]);
    glRotatef(CubeRot, 0, 1, 0); // Вращение вокруг Y
    glutSolidCube(1.0); // Используем GLUT для простоты
  glPopMatrix;
end;

procedure TForm1.DrawCube2;
begin
  glColor3f(1, 0, 1); // Фиолетовый цвет
  glPushMatrix;
    glTranslatef(Cube2Pos[0], Cube2Pos[1], Cube2Pos[2]);
    glRotatef(Cube2Rot, 0, 1, 0);
    glutSolidCube(1.0);
  glPopMatrix;
end;

procedure TForm1.DrawTrack;
var
  i: Integer;
begin
  glColor3f(1, 1, 0); // Жёлтый цвет
  glBegin(GL_LINE_STRIP);
    for i := 0 to 360 do
      glVertex3f(5*Cos(DegToRad(i)), 0, 5*Sin(DegToRad(i)));
  glEnd;
end;

procedure TForm1.DrawGLScene;
begin
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  glLoadIdentity;

  UpdateCamera;
  HandleKeys;
  DrawTrack;
  DrawCube;
  DrawCube2;

// Сохраняем текущую матрицу
  glPushMatrix;
  
  // Переключаемся в 2D режим для текста
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glPushMatrix;
  glLoadIdentity;
  gluOrtho2D(0, ClientWidth, ClientHeight, 0); // 2D проекция
  
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  glPushMatrix;
  glLoadIdentity;
  
  // Отключаем тест глубины для текста
  glDisable(GL_DEPTH_TEST);
  
  // Устанавливаем цвет текста
  glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); // Белый цвет
  
  // Рисуем текст
  glRasterPos2f(10, 20);
  glPrint('F1 - Синий куб');
  
  glRasterPos2f(10, 40);
  glPrint('F2 - Розовый куб');
  
  glRasterPos2f(10, 60);
  glPrint('F3 - Вся сцена');
  
  // Восстанавливаем настройки
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  
  glPopMatrix; // MODELVIEW
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glPopMatrix; // PROJECTION
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  glPopMatrix; // исходная матрица

  SwapBuffers(h_DC);
end;

procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
  wglMakeCurrent(0, 0);
  wglDeleteContext(h_RC);
  ReleaseDC(Handle, h_DC);
end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
  DoubleBuffered := False; 
  InitGL;
  KeyPreview := True;
  Visible := True;
  tmr1.Interval := 16;
  CamPosFlag := 0;
  Cube2PosCount := 0;
end;

procedure TForm1.FormResize(Sender: TObject);
begin
  glViewport(0, 0, ClientWidth, ClientHeight);
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glLoadIdentity;
  gluPerspective(45.0, ClientWidth/ClientHeight, 0.1, 100.0);
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
end;

procedure TForm1.tmr1Timer(Sender: TObject);
begin
  DrawGLScene;
end;

end.