第七章用Visual Basic 编写交互式三维图形程序.docx

第七章用Visual Basic 编写交互式三维图形程序.docx

《第七章用Visual Basic 编写交互式三维图形程序.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章用Visual Basic 编写交互式三维图形程序.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第七章用VisualBasic编写交互式三维图形程序

第七章用VisualBasic编写交互式三维图形程序

本章论述如何使用VisualBasic和Intra3D的COM库来编写交互式3D应用程序。

VisualBasic版本与VisualC++版本的3D示例程序功能完全一样，但各有优缺点。

程序复杂性方面，VisualBasic版本的3D程序要比VisualC++版本的简单。

速度方面，VisualBasic版本的3D程序则比VisualC++版本的慢。

7.1编译器设置与示例程序说明

四个示例程序存放于Intra3D标准版软件的Examples\VisualBasic目录下。

为了能编译这些示例程序，首先应正确引用Intra3D.ocx、OglWindow.ocx与OpenGL.ocx三个COM库文件。

Intra3D的安装程序将上述三个COM库文件安装到Windows的System目录下。

由于Intra3D.ocx与OglWindow.ocx含有ActiveX控件，应在VisualBasic的Components属性中添加Intra3D.ocx与OglWindow.ocx，如图7.1所示。

OpenGL.ocx不含有ActiveX控件，应在VisualBasic的Refrences属性中添加OpenGL.ocx，如图7.2所示。

每个示例程序的工程文件为Project.vbp，可执行文件为App.exe。

Project.vbp含三个文件（如图7.3所示）：

（1）frmMain.frm为主界面程序，使用SceneView控件交互式绘制场景；

（2）frmAbout为About对话，使用OglWindow控件实现图标的3D动画；

（3）Scene.bas用于创建场景的SceneGraph。

图7.1在Components属性中添加Intra3D.ocx与OglWindow.ocx

图7.2在Referencs属性中添加OpenGL.ocx

图7.3工程文件Project.vbp

App.exe可用VisualBasic的MakeProject菜单生成，如图7.4所示。

注意不要用VisualBasic的Start菜单运行示例程序。

这是因为Start菜单是以解释方式运行程序的，往往不能正确运行交互式的3D应用程序。

图7.4生成可执行程序App.exe

7.2示例程序之一：

简单图形对象

示例程序存放于Examples\VisualBasic\SimpleObjects目录下，主要演示：

（1）简单图形对象的使用；

（2）材质对象与材质对话的使用；（3）光源节点与光源对话的使用；（4）编辑背景颜色、多重采样削锯齿、标准三维交互、辅助三维交互等功能的实现。

使用VisualBasic开发用户界面非常方便，frmMain.frm的界面如图7.5所示。

图7.5中“白色”的控件名为AppView，是Intra3D的SceneView类型的控件；程序运行时，AppView的窗口将扩大覆盖frmMain的用户区，3D图形绘制在AppView的窗口中，如图７.6所示。

图7.5示例程序SimpleObject的frmMain

图7.6示例程序SimpleObject的主界面

VisualBasic版本的示例程序与VisualC++版本的示例程序在功能上完全一致，用户界面也非常相似（对比图７.6与图6.3）。

但是程序的代码有较大的差异。

7.2.1全局对象与SceneGraph

全局对象与SceneGraph定义在Scene.bas程序中，在程序结束时VisualBasic将自动释放这些对象。

用VisualBasic的ObjectBrowser工具可以浏览COM对象的编程接口，如图7.7所示。

图7.7用ObjectBrowser浏览COM对象的编程接口

OptionExplicit

PublicoglAsNewOpenGL’OpenGL对象

Publicm_pMaterialAsNewMaterial’材质对象

Publicm_pBoxAsNewBoxObject’长方体对象

Publicm_pConeAsNewConeObject’锥体对象

Publicm_pCylinderAsNewCylinderObject’圆柱体对象

Publicm_pSphereAsNewSphereObject’球体对象

Publicm_pTorusAsNewTorusObject’圆环体对象

Publicm_pShapeAsNewShapeNode’形体节点

Publicm_pCameraAsNewCameraNode’相机节点

Publicm_pLight0AsNewDirLightNode’平行光源节点

Publicm_pLight1AsNewPointLightNode’点光源节点

Publicm_pLight2AsNewSpotLightNode’锥光源节点

Publicm_pGroupAsNewGroupNode’组节点

函数CreateScene用于创建SceneGraph，AppView将引用组节点m_pGroup。

要注意节点的初始化：

每个节点均有一个缺省接口和一个继承接口（ISceneNode），所以节点的初始化信息必须由两个接口分别设置。

例如形体节点m_pShape的缺省接口为IShapeNode，继承接口为ISceneNode。

以下语句可以获得形体节点的ISceneNode接口，功能相当于C++中的QueryInterface函数：

DimnodeAsSceneNode

Setnode=m_pShape’相当于C++中的QueryInterface函数

当一个COM对象含有多个接口时，均可用上述方法获取各个接口。

PublicSubCreateScene（）

’---------------------------------初始化材质对象-----------------------------

m_pMaterial.ReadMaterialFromLibMAT_ARTDECO_03

’----------------------------------初始化长方体对象--------------------------

m_pBox.SetBox3,3,3,0,0,0

m_pBox.SetDrawModeSOLID

m_pBox.SetMaterialm_pMaterial

’----------------------------------初始化锥体对象-----------------------------

m_pCone.SetCone2,4

m_pCone.SetDrawModeSOLID

m_pCone.SetMaterialm_pMaterial

’----------------------------------初始化圆柱体对象--------------------------

m_pCylinder.SetCylinder2,4

m_pCylinder.SetDrawModeSOLID

m_pCylinder.SetMaterialm_pMaterial

’-----------------------------------初始化球体对象----------------------------

m_pSphere.SetSphere2,32

m_pSphere.SetDrawModeSOLID

m_pSphere.SetMaterialm_pMaterial

’----------------------------------初始化圆环体对象--------------------------

m_pTorus.SetTorus2,3

m_pTorus.SetDrawModeSOLID

m_pTorus.SetMaterialm_pMaterial

’----------------用于获取场景节点的ISceneNode接口-------------------

DimnodeAsSceneNode

’---------------------------------初始化形体节点-------------------------------

Setnode=m_pShape’使用m_pShape的ISceneNode接口

node.SetName"Shape"

node.SetPosition0,0,0

node.SetRotation0,1,0,0

node.SetScale1,1,1

node.SetTranslateStep0.1

node.SetRotateStep4

node.SetScaleStep0.1

m_pShape.SetGraphicalObjectm_pSphere’使用m_pShape的IShapeNode接口

m_pShape.SetBoundColor0.8,0.8,0.8

’---------------------------------初始化相机节点-------------------------------

Setnode=m_pCamera’使用m_pCamera的ISceneNode接口

node.SetName"Camera"

node.SetPosition0,0,20

node.SetRotation0,1,0,0

node.SetScale1,1,1

node.SetTranslateStep0.1

node.SetRotateStep1

node.SetScaleStep0.1

m_pCamera.SetProjectionModePERSPECTIVE’使用m_pCamera的ICameraNode接口

m_pCamera.SetViewVolume30,1,100,20

’---------------------------------初始化平行光源节点-------------------------------

Setnode=m_pLight0’使用m_pLight0的ISceneNode接口

node.SetName"DirLight"

node.SetPosition3,0,5

node.SetRotation30,0,1,0

node.SetScale1,1,1

m_pLight0.SetColor0,0,1’使用m_pLight0的IDirLightNode接口

m_pLight0.SetDiffuseIntensity0.8

m_pLight0.SetAmbientIntensity0.1

m_pLight0.SetSpecularIntensity1

m_pLight0.TurnOn

m_pLight0.ShowShape

’---------------------------------初始化点光源节点-------------------------------

Setnode=m_pLight1’使用m_pLight1的ISceneNode接口

node.SetName"PointLight"

node.SetPosition-2,-2,2

node.SetRotation0,1,0,0

node.SetScale1,1,1

m_pLight1.SetColor1,0,0’使用m_pLight1的IPointLightNode接口

m_pLight1.SetDiffuseIntensity0.8

m_pLight1.SetAmbientIntensity0.1

m_pLight1.SetSpecularIntensity1

m_pLight1.TurnOn

m_pLight1.ShowShape

’---------------------------------初始化锥光源节点-------------------------------

Setnode=m_pLight2’使用m_pLight2的ISceneNode接口

node.SetName"SpotLight"

node.SetPosition0,4,2

node.SetRotation-60,1,0,0

node.SetScale1,1,1

m_pLight2.SetColor0,1,0’使用m_pLight2的ISpotLightNode接口

m_pLight2.SetDiffuseIntensity0.8

m_pLight2.SetAmbientIntensity0.1

m_pLight2.SetSpecularIntensity1

m_pLight2.SetCutoffAngle60

m_pLight2.TurnOn

m_pLight2.ShowShape

’------------------------------------------初始化组节点---------------------------------------

Setnode=m_pGroup’使用m_pGroup的ISceneNode接口

node.SetName"pGroup"

m_pGroup.AddChildm_pCamera’使用m_pGroup的IGroupNode接口

m_pGroup.AddChildm_pLight0

m_pGroup.AddChildm_pLight1

m_pGroup.AddChildm_pLight2

m_pGroup.AddChildm_pShape

EndSub

函数ControlAnimate用于控制场景的动画，以下程序使形体节点绕X轴旋转，角度步长为5度：

PublicSubControlAnimate（）

DimnodeAsSceneNode

Setnode=m_pShape’使用m_pShape的ISceneNode接口

node.Rotate5,1,0,0

EndSub

7.2.2场景的交互式绘制

一、场景与窗口的初始化

当应用程序的窗口尺寸发生变化时，控件AppView的窗口也作相应的变化，由函数Form_Resize实现。

其中tbStandard是标准交互工具条，tbDetailed是辅助交互工具条，tbApp是其它用途的工具条。

PrivateSubForm_Resize（）

If（Me.WindowState=1）ThenExitSub'最小化

AppView.MovetbApp.Width,tbStandard.Height,

Me.ScaleWidth-tbApp.Width-tbDetailed.Width-3,_

Me.ScaleHeight-tbStandard.Height

EndSub

函数AppView_InitScene与AppView_ControlAnimate均是控件AppView的事件。

AppView_InitScene用于初始化场景，AppView_ControlAnimate用于控制场景的动画。

PrivateSubAppView_InitScene（）

ogl.glDepthFuncGL_Less

ogl.glEnableGL_DEPTH_TEST

ogl.glEnableGL_NORMALIZE

ogl.glEnableGL_LIGHTING

CreateScene

AppView.SetClearColor0,0,0,1

AppView.SetSceneRootm_pGroup

EndSub

PrivateSubAppView_ControlAnimate（）

ControlAnimate

EndSub

二、改变形体节点的图形对象

形体节点的函数SetGraphicalObject可引用图形对象。

本例中有5个图形对象可以分别被形体节点引用。

’--------------------引用长方体对象--------------------

PrivateSubmnuBox_Click（）

m_pShape.SetGraphicalObjectm_pBox

AppView.Run

EndSub

’--------------------引用锥体对象--------------------

PrivateSubmnuCone_Click（）

m_pShape.SetGraphicalObjectm_pCone

AppView.Run

EndSub

’--------------------引用圆柱体对象--------------------

PrivateSubmnuCylinder_Click（）

m_pShape.SetGraphicalObjectm_pCylinder

AppView.Run

EndSub

’--------------------引用球体对象--------------------

PrivateSubmnuSphere_Click（）

m_pShape.SetGraphicalObjectm_pSphere

AppView.Run

EndSub

’--------------------引用圆环体对象--------------------

PrivateSubmnuTorus_Click（）

m_pShape.SetGraphicalObjectm_pTorus

AppView.Run

EndSub

三、编辑材质

编辑材质是使用CommonDialog对象的EditMaterialDialog函数实现的。

PrivateSubEditMaterial（）

DimdialogAsNewCommonDialog

DimflagAsLong

flag=dialog.EditMaterialDialog（"EditMaterial",m_pMaterial）

IfflagThenAppView.Run

EndSub

四、编辑光源

编辑光源是使用CommonDialog对象的EditDirLightDialog、EditPointLightDialog与EditSpotLightDialog函数实现的。

’-------------------------------编辑平行光源----------------------------

PrivateSubEditDirLight（）

DimdialogAsNewCommonDialog

DimflagAsLong

flag=dialog.EditDirLightDialog（"EditDirLight",m_pLight0）

IfflagThenAppView.Run

EndSub

’----------------------------------编辑点光源--------------------------------

PrivateSubEditPointLight（）

DimdialogAsNewCommonDialog

DimflagAsLong

flag=dialog.EditPointLightDialog（"EditPointLight",m_pLight1）

IfflagThenAppView.Run

EndSub

’----------------------------------编辑锥光源--------------------------------

PrivateSubEditSpotLight（）

DimdialogAsNewCommonDialog

DimflagAsLong

flag=dialog.EditSpotLightDialog（"EditSpotLight",m_pLight2）

IfflagThenAppView.Run

EndSub

五、编辑背景颜色

编辑材质是使用CommonDialog对象的EditColorDialog函数实现的。

PrivateSubEditClearColor（）

DimredAsSingle,greenAsSingle,blueAsSingle,alphaAsSingle

AppView.GetClearColorred,green,blue,alpha’获取背景颜色

’----------------------------------颜色对话----------------------------------

DimdialogAsNewCommonDialog

DimflagAsLong

flag=dialog.EditColorDialog（"EditBackgroundColor",red,green,blue）

IfflagThen

AppView.SetClearColorred,green,blue,alpha’设置背景颜色

AppView.Run

EndIf

EndSub

六、多重采样消锯齿

函数mnuAntialiasing_Click用于实现场景的消锯齿。

PrivateSubmnuAntialiasing_Click（）

DimflagAsLong

DimtimesAsEnumJitterTimes

AppView.GetAntialiasingInfoflag,times

IfflagThen

AppView.DisableAntialiasing’取消Antialiasing

mnuAntialiasing.Checked=False

Else

AppView.EnableAntialiasingJITTER_TIMES_4

mnuAntialiasing.Checked=True’