Rýchle zhrnutie referátu

Referát popisuje implementáciu triedy TBod pre manipuláciu s bodmi v trojrozmernom priestore a triedy TUtvar pre zobrazenie drôtených modelov geometrických útvarov. Obsahuje aj ukážky použitia a implementáciu perspektívneho premietania.

  • Definícia triedy TBod na manipuláciu s bodmi v 3D priestore.
  • Trieda TUtvar na správu a zobrazenie drôtených modelov geometrických útvarov.
  • Použitie dynamických polí pre efektívne spracovanie úsečiek.
  • Implementácia perspektívneho premietania pre realistickejšie zobrazenie 3D objektov.

/p>

V príkladoch:

  • kreslíme do grafickej plochy Image1

* potrebujeme globálne premenné:

TCanvas *g; // grafická plocha int StredX, StredY; // stred plochy

  • používame časovač Timer1 s hodnotou Interval=50,
  • používame matematické funkcie - nezabudnúť na: #include

Bod v 3d

Definujeme triedu TBod. Objekt tejto triedy si:

  • pamätá súradnice bodu v priestore,
  • má metódy, pomocou ktorý môžeme bod posúvať a otáčať okolo osí x, y, alebo z,
  • má metódu, pomocou ktorej zistíme jeho súradnice v grafickej ploche Image1 (t.j. jeho priemet v dvojrozmernej rovine).

class TBod {

public:

float X, Y, Z; TBod(); TBod(float nX, float nY, float nZ); void Posun(float dX, float dY, float dZ); void OtocX(float U); void OtocY(float U); void OtocZ(float U); TPoint Priemet(); };

TBod::TBod() { X=0; Y=0; Z=0; }

TBod::TBod(float nX, float nY, float nZ) { X=nX; Y=nY; Z=nZ; }

void TBod::Posun(float dX, float dY, float dZ) { X=X+dX; Y=Y+dY; Z=Z+dZ; }

void TBod::OtocX(float U) { float nY, nZ; nY=Y*cos(U)-Z*sin(U); nZ=Y*sin(U)+Z*cos(U); Y=nY; Z=nZ; }

void TBod::OtocY(float U) { float nZ, nX; nZ=Z*cos(U)-X*sin(U); nX=Z*sin(U)+X*cos(U); Z=nZ; X=nX; }

void TBod::OtocZ(float U) { float nX, nY; nX=X*cos(U)-Y*sin(U); nY=X*sin(U)+Y*cos(U); X=nX; Y=nY; }

TPoint TBod::Priemet() { TPoint pom; pom.x=StredX+X; pom.y=StredY-Y; return pom; }

Ukážka použitia:

TBod b(50, 100, 0);

void __fastcall TForm1::Timer1Timer(TObject *Sender) { TPoint p; g->FillRect(Image1->ClientRect); b.OtocZ(0.01); p=b.Priemet(); g->Ellipse(p.x-5, p.y-5, p.x+5, p.y+5); }

Drôtený model

sloh/domovska-trieda/" class="wiki-link" title="Viac o: trieda">Trieda TUtvar nám umožní zobrazovať drôtené modely geometrických útvarov (t.j. hrany geometrických útvarov): struct TUsecka { TBod A, B; };

class TUtvar {

private:

TUsecka *U; int poc;

public:

TUtvar(); ~TUtvar(); void Pridaj(TBod A, TBod B); void Posun(float dX, float dY, float dZ); void Otoc(float oX, float oY, float oZ); void Kresli(); };

TUtvar::TUtvar() { U=NULL; poc=0; }

TUtvar::~TUtvar() { delete[] U; }

void TUtvar::Pridaj(TBod A, TBod B) { TUsecka *N; int i; N=new TUsecka[poc+1]; for (i=0; iClientRect); Troj.Otoc(0, 0, 0.1); Troj.Kresli(); }

Zápis TBod(0, 0, 0) spôsobí, že v pamäti vznikne dočasne objekt typu TBod, tento objekt sa použije ako parameter funkcie a po skončení volania objekt automaticky zanikne.

Perspektívne premietanie

Skúsime sa pozrieť ešte na jeden geometrický útvar - kocku:

TUtvar Kocka;

void __fastcall TForm1::FormCreate(TObject *Sender) {

// predná strana:

Kocka.Pridaj(TBod( -100, -100, -100), TBod( -100, +100, -100)); Kocka.Pridaj(TBod( -100, +100, -100), TBod( +100, +100, -100)); Kocka.Pridaj(TBod( +100, +100, -100), TBod( +100, -100, -100)); Kocka.Pridaj(TBod( +100, -100, -100), TBod( -100, -100, -100));

// zadná strana:

Kocka.Pridaj(TBod( -100, -100, +100), TBod( -100, +100, +100)); Kocka.Pridaj(TBod( -100, +100, +100), TBod( +100, +100, +100)); Kocka.Pridaj(TBod( +100, +100, +100), TBod( +100, -100, +100)); Kocka.Pridaj(TBod( +100, -100, +100), TBod( -100, -100, +100));

// boky:

Kocka.Pridaj(TBod( -100, -100, -100), TBod( -100, -100, +100)); Kocka.Pridaj(TBod( -100, +100, -100), TBod( -100, +100, +100)); Kocka.Pridaj(TBod( +100, +100, -100), TBod( +100, +100, +100)); Kocka.Pridaj(TBod( +100, -100, -100), TBod( +100, -100, +100)); }

void __fastcall TForm1::Timer1Timer(TObject *Sender) { g->FillRect(Image1->ClientRect); Kocka.Otoc(0, 0, 0.01); Kocka.Kresli(); }

V predchádzajúcom príklade uvidíme namiesto rotujúcej kocky otáčajúci sa štvorec. Je to preto, lebo v metóde TBod::Priemet používame kolmé premietanie a ignorujeme z-ovú súradnicu. Tým strácame informáciu o hĺbke. Namiesto kolmého radšej používame perspektívne premietanie. Upravíme metódu TBod::Priemet(): TPoint TBod::Priemet() { const POZ=500; TPoint pom; pom.x=StredX+X*POZ/(POZ+Z); pom.y=StredY-Y*POZ/(POZ+Z); return pom; }

program na ukážku

Zhrnutie

  • zadefinovali sme triedu TBod, ktorá umožnila manipulovať s bodmi v trojrozmernom priestore,
  • zoznam úsečiek sme udržiavali v triede TUtvar,
  • vytvorili sme jednoduchý otáčajúci sa útvar a zobrazili sme ho na obrazovke v perspektívnom premietaní.

    • 🤔 Najčastejšie otázky k téme

    Čo je trieda TBod a aké má funkcie?

    Trieda TBod slúži na reprezentáciu bodov v trojrozmernom priestore a obsahuje metódy na posúvanie a otáčanie bodov okolo osí.

    Aký je účel triedy TUtvar?

    Trieda TUtvar umožňuje spravovať a zobrazovať drôtené modely geometrických útvarov, pričom uchováva úsečky medzi bodmi.

    Čo je perspektívne premietanie a prečo je dôležité?

    Perspektívne premietanie zohľadňuje hĺbku objektov v 3D priestore, čím poskytuje realistickejší pohľad na objekty pri ich zobrazení na 2D ploche.