Na początku pliku graphics.c jest zdefiniowana struktura zawierająca współrzędne początku i końca linii w przestrzeni 3D:
|
1 2 3 |
typedef struct{ float x1, y1, z1, x2, y2, z2; } line3D; |
Zostanie ona wykorzystana w tablicy typu line3D[] przechowującej krawędzie sześcianu:
|
1 2 3 4 5 |
line3D rotatedCube[12], cube[12]={ {-CWH, CWH,-CWH,-CWH, CWH, CWH}, // 1 krawedz .. {-CWH, CWH, CWH, CWH, CWH, CWH} // 12 krawedz }; |
gdzie CWH to CUBE_WIDTH_HALF, czyli połowa długości boku, zdefiniowana na początku pliku jako:
|
1 |
#define CUBE_WIDTH_HALF 20 |
Właściwie to są tworzone dwie tablice, z których cube[] zawiera stałe wartości wykorzystywane podczas transformacji, a rotatedCube[] będzie zawierał wynik tychże transformacji, które mogą się zmieniać w czasie działania programu.
Aby teraz narysować bryłę należy wykonać poniższe instrukcje:
|
1 2 3 |
//Rysuj kolejne krawedzie szescianu for(i=0; i < 12; i++) drawLine(cube[i].x1, cube[i].y1, cube[i].x2, cube[i].y2, color); |
Obrót i przesunięcie sześcianu
W celu dokonania obrotu bryły należy obrócić wszystkie linie tworzące krawędzie, które potem zostaną narysowane. Jest to robione za pomocą funkcji rotateLine() w pętli for:
|
1 2 3 |
//Obroc wszystkie 12 krawedzi szescianu for (i=0; i < 12; i++) rotateLine(cube[i], &(rotatedCube[i]), x_angle, y_angle, z_angle); |
Funkcja ta przyjmuje jako argumenty: strukturę wartości współrzędnych końcowych linii do obrócenia, wskaźnik do struktury w której zostaną zapisane przetransformowane współrzędne, oraz 3 kąty obrotu względem kolejnych osi układu OXYZ. Jej definicja wygląda następująco:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
void rotateLine(line3D ToRotate, line3D * Rotated, signed short x_angle, signed short y_angle, signed short z_angle){ //Obrot wzgledem osi Z w plaszczyznie XY rotatePoint(ToRotate.x1, ToRotate.y1, z_angle, &(*Rotated).x1, &(*Rotated).y1); rotatePoint(ToRotate.x2, ToRotate.y2, z_angle, &(*Rotated).x2, &(*Rotated).y2); //Obrot wzgledem osi X w plaszczyznie YZ rotatePoint(ToRotate.z1, (*Rotated).y1, x_angle, &(*Rotated).z1, &(*Rotated).y1); rotatePoint(ToRotate.z2, (*Rotated).y2, x_angle, &(*Rotated).z2, &(*Rotated).y2); //Obrot wzgledem osi Y w plaszczyznie XZ rotatePoint((*Rotated).x1, (*Rotated).z1, y_angle, &(*Rotated).x1, &(*Rotated).z1); rotatePoint((*Rotated).x2, (*Rotated).z2, y_angle, &(*Rotated).x2, &(*Rotated).z2); } |
Ostatnia funkcja, która realizuje elementarny obrót punktów, o zadany kąt, wykorzystuje dwie zależności matematyczne:
i jest zaimplementowana następująco:
|
1 2 3 4 5 6 7 |
void rotatePoint(int x, int y, signed short angle, int * resx, int * resy){ if(abs(angle) >= 360) angle = angle % 360; //Na wypadek wystapienia kata >=360 stopni *resx = x * cos(angle*6.28318/360) - y * sin(angle*6.28318/360); *resy = x * sin(angle*6.28318/360) + y * cos(angle*6.28318/360); } |
Pierwsze dwa argumenty funkcji to wartości aktualne współrzędnych punktu na określonej powierzchni, kolejny parametr to zadany kąt obrotu, a ostatnie dwa to wskaźniki na zmienne typu float do których zostaną zapisane nowe, przetransformowane wartości współrzędnych.
Efekt działania takiego kodu można sprawdzić za pomocą wywołania funkcji drawCube(), której struktura wygląda następująco:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
void drawCube(int x0, int y0, unsigned char x_angle, unsigned char y_angle, unsigned char z_angle, unsigned int color){ unsigned char i; //Obroc wszystkie 12 krawedzi szescianu for (i=0; i < 12; i++) rotateLine(cube[i], &(rotatedCube[i]), x_angle, y_angle, z_angle); //Rysuj kolejne krawedzie szescianu for(i=0; i < 12; i++) drawLine(x0 + rotatedCube[i].x1, y0 + rotatedCube[i].y1, x0 + rotatedCube[i].x2, y0 + rotatedCube[i].y2, color); } |
