DirectX Графика в проектах Delphi

       

Окрашенные вершины



В предыдущих примерах рисовались точки белого цвета, теперь мы научимся окрашивать наши примитивы. Для этого необходимо задавать цвет каждой вершины примитива и использовать соответствующий FVF-флаг.
В проекте каталога Ех13 экран заполняется хаотически расположенными разноцветными точками (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Учимся окрашивать примитивы

Запись формата вершин дополнилась полем, хранящим цвет вершины, тип ее DWORD:

type
TCUSTOMVERTEX = packed record
X, Y, Z, RHW : Single;
Color : DWORD; // Добавлено новое поле
end;

Поскольку FVF-флаг задается в нескольких местах кода, вводим пользовательскую константу, хранящую нужную нам комбинацию:

const
D3DFVF_COSTOMVERTEX = D3DFVF_XYZRHW or D3DFVF_DIFFUSE;

Порядок, в котором перечисляются эти константы, безразличен, но порядок перечисления полей в записи формата вершин предопределен графической системой. При считывании данных из потока будет подразумеваться, что первыми идут координаты вершин, за ними следует цвет (диффузная составляющая).
Итак, теперь прибавляется дополнительная константа, которую будем трактовать пока как включение режима окрашивания вершин примитивов.
При инициализации массива вершин поле цвета заполняется случайным значением:

for i := 0 to MAXPOINTS - 1 do
with VPoints [i] do begin
Z := 0.0;
RHW := 0.0;
Color := D3DCOLOR_XRGB(random (256), random (256), random (256));
end;

В остальном код примера не содержит ничего для нас нового, поэтому разбирать его здесь не будем.
В следующем примере (проект каталога Ех14) окрашивание вершин используется для создания черно-белого изображения. Пример весьма занятный: из облака хаотически располагающихся точек выстраивается упорядоченный образ (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Два момента работы примера движущихся примитивов

Изображение формируют 20 898 отдельных примитивов. Первоначально координаты их задаются хаотически, для каждой точки вычисляется шаг смещения. Текстовый файл содержит координаты окончательного положения точки. За 100 шагов каждая точка должна достичь финишного положения:




type
TStep = packed record // Тип для хранения скорости точки по осям
StepX, StepY : Single;
end;
var
Steps : Array [0..MAXPOINTS - 1] of TStep; // Шаги для каждой точки
function TfrmD3D.InitPoints : HRESULT;
var
pVertices : PByte;
hRet : HRESULT;
i : Integer;
t : TextFile;
wrkX, wrkY : Integer;
begin
AssignFile (t, 'points.txt');
Reset (t);
for i := 0 to MAXPOINTS - 1 do begin
ReadLn (t, wrkX, wrkY);
with VPoints [i] do begin
X := random (240);
Y := random (289) ;
// Каждая точка должна достичь своего положения за 100 шагов
Steps [i].StepX := (wrkX - X) / 100;
Steps [i].StepY := (wrkY - Y) / 100;
Z := 0.0;
RHW := 0.0;
Color := 0;
end;
end;
CloseFile (t);
...

Переменная Pointsize управляет текущим размером точки, первоначально ее значение установлено в 5.0. При перемещении точки размер ее последовательно уменьшается и через 100 шагов должен стать единичным:

function TfrmD3D.MovePoints : HRESULT;
var
pVertices : PByte; hRet : HRESULT;
i : Integer;
begin
PointSize := PointSize - 0.04; // Уменьшение размера точки.
FD3DDevice.SetRenderState( D3DRS_POINTSIZE, PDWORD(@PointSize)");
for i := 0 to MAXPOINTS - 1 do begin
with VPoints [i] do begin
X := X +- Steps [i].StepX; // Перемещение точки
Y := Y + Steps [i].StepY;
end;
end;

В цикле ожидания сообщения подсчитывается количество обновлений положения точек. Для их первой сотни вызывается функция MovePoints. Шоу можно повторить нажатием пробела:

procedure TfrmDSD.FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;
Shift: TShiftState);
begin
if Key = VK_ESCAPE then Close else
if Key = VK_SPACE then begin
InitPoints; // Заново разбрасываем точки
PointSize := 5.0; // Размер точек снова пятикратный
Count := 0; // Очередная сотня кадров
end;
end;

Следующий пример, проект из каталога Ех15, построен по аналогичной схеме, но примитивы на секунду покрывают всю клиентскую часть окна, чтобы затем снова разлететься (рис. 7.8).



Рис. 7.8. В этом примере для каждого пиксела растра создается отдельный примитив

Для задания образа используется растровое изображение размером 200x146 пикселов, цвет каждого примитива определяется цветом пиксела растра:

const
MAXPOINTS = 200 * 146;
function Tf гтаОЗО.InitPoints : HRESULT;
var
pVertices : PByte;
hRet : HRESULT;
i, j, k : Integer;
bmp : TBitMap;
R, G, В : Byte;
begin
bmp := TBitMap.Create;
bmp.LoadFromFile ('Claudia.bmp'); // Загрузка растра
k := 0;
for i := 0 to 199 do
for j := 0 to 145 do begin
with VPoints [k] do begin
X := random (145);
Y := random (200);
Steps [i, j].StepX := (j - X) / 10;
Steps [i, j].StepY := (i - Y) / 10;
Z := 0.0;
// Цветовые веса пиксела растра
R := GetRValue (bmp.Canvas.Pixels [j, i]);
G := GetGValue (bmp.Canvas.Pixels [j, i]);
В := GetBValue (bmp.Canvas.Pixels [j, i]) ;
RHW := 0.0;
Color := D3DCOLOR__XRGB(R, G, B); // Цвет примитива
end;
Inc (k);
end;
bmp.Free ;
...



Приращения по координатам задаются так, чтобы за 10 шагов точка добралась до финиша. В этом примере точки, достигнув нужного положения, продолжают двигаться дальше, таким образом, что заветная картинка появляется только на миг. Через каждые 20 кадров направление движения точки меняется на противоположное:

var
Steps : Array [0..199, 0..145] of TStep;
procedure TfrmD3D.ApplicationEventslIdle(Sender: TObject;
var Done: Boolean);
var
hRet : HRESULT;
i, j : Integer;
begin
if FActive then begin
Inc (Frames);
hRet := Render;
if FAILED(hRet) then begin
FActive := False;
ErrorOut ('Render', hRet);
Exit;
end;
ThisTickCount := GetTickCount;
if ThisTickCount - LastTickCount > 25 then begin Caption := Format('%6.2f ,
[frames * 1000 / (ThisTickCount - LastTickCount)]);
Frames := 0; Inc (Count);
// Цикл движения точек в 20 кадров
if Count <= 20 then MovePoints else begin
for i := 0 to 199 do
for j := 0 to 145 do begin
Steps [i, jJ.StepX := -Steps [i, j].StepX;
Steps [i, jJ.StepY := -Steps [i, jj.StepY;
end;
Count := 0;
end;
end;
LastTickCount := GetTickCount;
end;
Done := False;
end;

Обратите внимание, что клиентская область окна в этих двух примерах неквадратная, размеры его подогнаны для конкретных образов примеров.
Итак, мы научились из отдельных точек формировать весьма сложные образы, но такой подход годится только для простых, или тестовых примеров и небольших изображений. На количество используемых примитивов системой наложено ограничение, и работа с десятками тысяч примитивов, как мы видим из этого примера, приводит к существенному снижению FPS.


Содержание раздела