Адресация объектов (2 мин)
Для этого ключевого этапа в предыдущем уроке было введено понятие переменной. Понятие адресации необходимо для работы с объектами.
Теперь перейдем к программированию. Каждый созданный трехмерный объект в Blitz3D имеет адрес, по которому к нему можно обращаться. Этот адрес заносится в переменную при создании объекта, например:
SphereAddr = CREATESPHERE()
Также, каждый трехмерный объект имеет координаты, размеры, углы поворота вокруг осей, цвет и другие параметры.
Анимация (7.5 мин)
Этот и следующий разделы довольно сложны для восприятия и главным образом направлены на демонстрацию возможностей языка.
Также, можно загрузить анимированную модель:
a = LOADANIMMESH(файл)
Каждый такой файл содержит одну последовательность фаз движения (скажем, бег или прыжок). Можно наложить на этот же объект еще одну последовательность фаз с помощью команды:
a = LOADANIMSEQ(объект, файл)
Чтобы анимировать модель, нужно задать параметры анимации с помощью команды:
ANIMATE объект [,режим] [,скорость] [,последовательность] [,количество промежуточных фаз]
Типы анимации:
1 - зацикленная анимация (по достижении конца последовательности, переходим в начало)
2 - пинг-понг (по достижении конца последовательности, прокручиваем ее назад, затем снова и снова)
3 - прокрутить один раз с начала до конца
Чем больше скорость, тем быстрее происходит анимация и наоборот
Чем больше количество промежуточных фаз, тем плавней переход от одной фазы к другой.
И в заключение, необходимо добавить команду UPDATEWORLD перед RENDERWORLD, чтобы обновить форму анимированных объектов.
Бесконечные циклы (5 мин)
Цикл, выполняющийся бесконечно много раз легко организовать с помощью команд REPEAT-FOREVER:
REPEAT
PRINT “Это будет повторяться бесконечно!”
FOREVER
Циклы этого типа понадобятся в дальнейшем для осуществления бесконечного повторения опроса клавиатуры и визуализации трехмерной сцены в соответствии с изменениями параметров трехмерных объектов.
Цикл FOR-NEXT (17.5 мин)
В последующих уроках циклы будут использоваться для создания множества однотипных объектов и манипуляции массивами и массивоподобными структурами.
FOR и NEXT - команды создания цикла. Синтаксис:
FOR переменная = начало TO конец STEP шаг
….
операторы
….
NEXT
Программа будет исполняться так: сначала переменной присваивается начальное значение, затем после достижения команды NEXT к значению переменной прибавляется шаг и программа возвращается на начало цикла. Это происходит до тех пор, пока значение переменной не станет больше или равно конечному значению. Шаг по умолчанию равен 1.
Эти операторы позволяют упростить создание программы, т.е. вместо
PRINT 1
PRINT 2
PRINT 3
PRINT 4
PRINT 5
WAITKEY
Мы можем написать:
FOR A = 1 TO 5
PRINT A
NEXT A
WAITKEY
Команда PRINT A будет повторена 5 раз, и переменная A будет принимать значения от 1 до 5
Чтобы вывести цифры 1, 3, 5, 7, 9, нужен цикл от 1 до 9 с шагом 2:
FOR A = 1 TO 9 STEP 2
PRINT A
NEXT A
WAITKEY
Можно вкладывать циклы друг в друга:
FOR X=1 TO 3
FOR Y=1 TO 3
PRINT X+Y
NEXT
NEXT
WAITKEY
Еще пример:
FOR Z=9 TO -9 STEP -3
PRINT “Z=”+Z
PRINT “-Z=”+(-Z)
NEXT
WAITKEY
Цвет объекта (5 мин)
Цвет задается командой:
ENTITYCOLOR объект, красный, зеленый, синий
Красный, зеленый и синий - это градации соответствующего компонента в цвете объекта, лежащие в диапазоне 0 - 255. К примеру, (255, 255, 255) - белый цвет, (255, 255, 0) - желтый (смесь красного и зеленого), (0, 0, 0) - черный.
Для более наглядной демонстрации получения цвета путем смешения красного, зеленого и синего, можно получить, предложив учащимя поэкспериментировать с диалогом выбора цвета в редакторе Paint.
Действия над переменными (7.5 мин)
Переменным можно присваивать значения выражений. Числовые переменные и числа можно складывать (+), вычитать (-), умножать (*), делить (/), возводить в степень (^), находить остаток от деления (MOD).
Примеры:
A = 5: B = 3: C = A + B: D = A * B: B = 2 ^ 2 (*)
F = A MOD 5 ; F равно остаток от деления A на 5 (*)
E# = 2.5 * A + F# - 3 (*)
Строки тоже можно складывать:
Imya$ = ”Сергей”: Familiya$ = ”Иванов” (*)
Man$ = Imya$ + “ “ + Familiya$ (*)
Добавление анимации в программу (15 мин)
Изменим введенный кусок программы:
Загружаем анимационную последовательность номер 0 - модель робота, смотрящая по сторонам:
robot = LOADANIMMESH("C:\media\standing.3ds")
Добавляем анимационную последовательность номер 1 - бегущая модель робота:
LOADANIMSEQ robot, "C:\media\running.3ds"
SCALEENTITY robot, 0.4, 0.4, 0.4
rx# = 10
rz# = 0
ang = 90
REPEAT
POSITIONENTITY robot, rx#, -8, rz#
ROTATEENTITY robot, 0, ang + 90, 0
POINTENTITY cam, robot
IF KEYDOWN(200)
Если нажата клавиша "вверх" и робот стоит на месте, то задаем анимационную последовательность 1 (бег), тип анимации - зацикленная (1), скорость - 0.5, количество промежуточных фаз - 10
IF ANIMSEQ(robot) = 0 THEN ANIMATE robot, 1, 0.5, 1, 10
rx# = rx# + COS(ang) * 0.5
rz# = rz# + SIN(ang) * 0.5
ELSE
Если клавиша "вверх" не нажата и робот бежит, то задаем анимационную последовательность 0 (стоять на месте), тип анимации - пинг-понг (2), скорость - 1, количество промежуточных фаз - 10
IF ANIMSEQ(robot)=1 THEN ANIMATE robot, 2, 1, 0, 10
END IF
IF KEYDOWN(203) THEN ang = ang + 5
IF KEYDOWN (205) THEN ang = ang - 5
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT
Обновляем анимированную модель:
UPDATEWORLD
RENDERWORLD
FLIP
FOREVER
Двойная буферизация и визуализация (5 мин)
Информация в этой части урока несет мало практической пользы, но будет полезна для разъяснения процесса вывода графики на экран.
При инициализации режима экрана, Blitz3D создает еще один скрытый экран - экранный буфер, который невидим для пользователя. Команда RENDERWORLD отображает все, что находится в поле зрения камеры на этот скрытый экран, а команда FLIP копирует содержимое экранного буфера на экран. Для чего это делается? Предположим, вы создаете трехмерный мир с массой объектов. Если визуализировать его прямо на экране, то пользователь сможет наблюдать весь процесс, то есть объекты будут появляться один за другим. Обычно, в программах требуется часто менять содержимое экрана, в зависимости от положения камеры - стирать старый образ и тут же создавать новый. Двойная буферизация позволяет избавиться от неприятного мерцания экрана при этом, так как визуализация происходит на скрытом от глаз пользователя экране.
Далее будут описаны простейшие трансформации и движения объектов, изменения их свойств, необходимые для построения моделей, а также освещение. Хотя освещение – довольно комплексный процесс, в данном спецкурсе он рассматривается без углубления в подробности, используется простейший метод.
Физическая модель прыжка (15 мин)
Это задание выходит за рамки временного интервала урока, поэтому его лучше провести отдельно.
Теперь добавим возможность прыжка. Для этого необходимо ввести еще одну переменную - ry#, а также приращение dy#:
ry# = -8
dy# = 0
Затем, вводим условие: если нажата клавиша "пробел" и робот стоит на земле (т.е. координата ry# = -8), то задаем импульс -приращение, равное 2
IF KEYDOWN(57) THEN
IF ry# = -8 THEN dy# = 2
END IF
Прибавляем к переменной ry# приращение:
ry# = ry# + dy#
Но, т. к. на робота должна действовать гравитация, мы должны периодически уменьшать приращение на 0.1:
dy# = dy# - 0.1
Причем, координата робота ry# не должна быть меньше -8 (робот не должен опускаться ниже плоскости), поэтому введем следующее условие:
IF ry# < -8 THEN ry# = -8: dy# = 0
Поменяем также фиксированную координату -8 в команде POSITIONENTITY на ry#. Измененный модуль выглядит теперь вот так:
robot = LOADANIMMESH( "C:\media\standing.3ds" )
LOADANIMSEQ robot, "C:\media\running.3ds"
SCALEENTITY robot, 0.4, 0.4, 0.4
rx# = 10
ry# = -8
rz# = 0
dy# = 0
ang = 90
REPEAT
POSITIONENTITY robot, rx#, ry#, rz#
ROTATEENTITY robot, 0, ang + 90, 0
POINTENTITY cam, robot
IF KEYDOWN(57) THEN
IF ry# = -8 THEN dy# = 2
END IF
ry# = ry# + dy#
dy# = dy# - 0.1
IF ry# < -8 THEN ry# = -8: dy# = 0
IF KEYDOWN(200)
IF ANIMSEQ(robot) = 0 THEN ANIMATE robot, 1, 0.5, 1, 10
rx# = rx# + COS(ang) * 0.5
rz# = rz# + SIN(ang) * 0.5
ELSE
IF ANIMSEQ(robot)=1 THEN ANIMATE robot, 2, 1, 0, 10
END IF
IF KEYDOWN(203) THEN ang = ang + 5
IF KEYDOWN (205) THEN ang = ang - 5
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT
UPDATEWORLD
RENDERWORLD
FLIP
FOREVER
Урок 7 – спрайты, поверхности
Функции (10 мин)
В Blitz3D есть множество различных функций. Это выражения, которые выдают какое-либо значение и могут требовать один или несколько параметров. Функции записываются так: сначала имя функции, затем в скобках перечисляются параметры через запятую. Функции можно использовать в выражениях наравне с переменными.
Список функций:
SQR (a) - квадратный корень числа
ABS (a) - модуль числа
SIN (a) - синус угла
COS (a) - косинус угла
TAN (a) - тангенс угла
ASIN (a) - арксинус
ACOS (a) - арккосинус
ATAN (a) - арктангенс
ATAN2 (x,y) - угол между осью OX и радиус-вектором AB (A(0,0), B(x,y))
INT(a) - округление числа до ближайшего целого
FLOOR (a) - округление числа в меньшую сторону
CEIL (a) - округление числа в большую сторону
RAND (a, b) - случайное целое число в диапазоне от a до b
RND (a, b) - случайное дробное число в диапазоне от a до b
MILLISECS () - текущее системное время в миллисекундах
Примеры использования функций:
B = INT (A#), X = X + RAND(-1, 1) (*)
X = R * Cos (Ang#), R = SQR (X * X + Y * Y) (*)
Группирование объектов (10 мин)
Настало время поговорить о дополнительном параметре "род". Этот параметр задает "родительский" объект для данного. Когда "родительский" объект трансформируется (поворачивается, перемещается, масштабируется), с ним также трансформируются и все его "дети". Для группировки объектов, удобно сначала создать "пустой" объект с помощью следующей команды:
piv = CREATEPIVOT()
Этот объект не отображается на экране, но имеет все параметры трехмерного объекта (координаты, углы поворота, масштаб). Затем, "привяжем" все части объекта к пустому, указав при их создании параметр "род" = piv.
Этот прием, в сущности, позволяет оперировать объектами, которые являются частями более масштабного объекта, как одним целым, используя один адрес. Манипулирование всеми этими объектами по отдельности было бы крайне затруднительно и объем программы заметно увеличился бы.
Есть еще одна полезная команда, копирующая объект:
новый_объект = COPYENTITY(копируемый_объект)
А эта команда позволяет создать массу объектов, идентичных созданному. Причем, при изменении исходного объекта, меняются и все его копии.
Игра "Угадай число" (25 мин)
Эта программа использует большинство структур, изученных ранее и будет хорошим закрепляющим материалом.
Эта строка для того, чтобы каждый раз не загадывалось одно и то же число:
SEEDRND MILLISECS()
Компьютер загадывает число:
N = RAND (1, 100)
Бесконечный цикл, чтобы игрок мог пытаться угадывать число несколько раз:
REPEAT
Играющий вводит число:
I = INPUT$(“Угадай число:”)
IF I = N THEN
Играющий угадал число, поздравляем его с победой и выходим:
PRINT “Поздравляю! Вы выиграли!”
EXIT
END IF
IF I > N THEN
Число больше задуманного:
PRINT “Это число слишком велико”
ELSE
Число меньше задуманного:
PRINT “Это число слишком мало”
END IF
FOREVER
WAITKEY
Экран (5 мин)
Следующий этап – учитель рассказывает о структуре экрана. Это необходимо для уяснения учениками принципа составления изображений на экране.
Экран монитора можно представить, как прямоугольный лист бумаги в клетку, где каждая клетка имеет свой цвет. Клетки экрана называются пикселями. Разрешение экрана - это количество пикселей по горизонтали и вертикали. Уже при разрешении 640х480 пиксели достаточно малы, чтобы мы могли видеть качественное изображение, к примеру, фотографии или рабочего стола.
Установка режима экрана производится с помощью следующей команды (параметр, находящийся в квадратных скобках вводить не обязательно):
GRAPHICS3D ширина, длина [,глубина_цвета] [,режим]
Возможные режимы экрана: 320х200, 640х480, 800х600, 1024х768. Глубина цвета может быть 16 или 32 бит на пиксель - картинка с большей глубиной цвета качественней картинки с меньшей. Режимы: 0 - авто, 1 - показ рабочего поля в окне, 2 - поле развернуто на весь экран.
Камера (2 мин)
Для того чтобы увидеть созданный трехмерный мир, нам необходима камера. Она создается командой:
a = CREATECAMERA([род])
Камера, как и все объекты, изначально располагается в начале координат и ориентирована в направлении оси Z.
Команда EXIT (10 мин)
Выходом из этого цикла (и из других тоже) служит команда EXIT:
Данная команда в дальнейшем будет использоваться для осуществления выхода из бесконечного цикла и завершения программы при нажатии клавиши "Esc".
Пример:
A = 1
REPEAT
A = A * 2
PRINT A
IF A > 500 THEN
PRINT “Слишком много!”
EXIT
END IF
FOREVER
WAITKEY
Команда INPUT (5 мин)
С помощью этой команды можно вводить значения переменных с клавиатуры. В скобках нужно указать приглашение (например, “Введите число:”).
Примеры:
Name$ = INPUT$(“Введите ваше имя:”) (*)
Age = INPUT$(“Сколько вам лет?”) (*)
Команда PRINT (5 мин)
Данная команда выводит значения переменных на экран. После слова PRINT указывают имя переменной.
Примеры:
A$ = ”Привет!”: PRINT A$
B=25: PRINT B
Также можно выводить просто строки и числа:
PRINT “Хорошая погода!”
PRINT 25.6
Литература
1. M. Sibly, "Blitz3D documentation", BlitzResearch, 2003
2. "Персональный компьютер ZX-Spectrum. Динамическая графика", Москва, Инфорком, 1995
3. Г. Зельднер "Программируем на языке QuickBasic 4.5", ABF, 1996
4. С.В. Глушаков, Г.А. Кнабе "Компьютерная графика – учебный курс", Москва, АСТ, 2001
5. DirectX SDK, Microsoft
6. Scaven. "Основы Blitz3D", 2003, http:\\www.unblitz.narod.ru
7. iXBT. "Генерация трехмерных ландшафтов", 2003, http:\\www.ixbt.com
Масштабирование (2 мин)
Менять размеры объектов можно с помощью следующей команды:
SCALEENTITY объект, SX, SY, SZ
SX, SY, SZ - новый размер объекта вдоль осей X, Y и Z. Размер 1, 1, 1 устанавливается по умолчанию. Чтобы уменьшить объект, нужно ввести значения меньше 1, но больше 0. Чтобы увеличить объект, нужно ввести значения больше 1.
Массивы (10 мин)
Далее массивы понадобятся для хранения адресов, координат, приращений.
Одномерный массив можно представить, как полоску клетчатой бумаги, в каждой клетке которой записано какое-л значение. Пример:
|
1 |
5 |
7 |
19 |
29 |
111 |
3 |
Массивы задаются командой:
DIM имя_массива (количество_элементов)
Примеры:
DIM A(7), DIM Name$(5), DIM K#(256)
Числовой массив изначально заполнен нулями, строковой – пустыми строками.
Массивы также бывают двумерными, трехмерными и т. д.:
Пример:
DIM K(3, 3)
K(1, 2) = 5
K(3, 1) = 4
PRINT K(1, 1)
PRINT K(1, 2)
Наведение камеры на объект (2.5 мин)
Навести камеру на объект можно так:
POINTENTITY камера, объект
В принципе, можно навести любой объект на любой другой.
Обработка массива объектов (20 мин)
В предыдущих программах уже создавались множества однотипных объектов, но дальше в программе с ними не происходило никаких изменений. Адрес этих объектов терялся, так как мы, создавая новый объект в цикле, присваивали его адрес одной и той же переменной. Для сохранения этих адресов в памяти воспользуемся массивами.
Напишем программу, которая перемещает в пространстве 100 звезд по разным траекториям. Сначала – заголовок. Здесь создается камера и загружается спрайт:
GRAPHICS3D 640,480
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 0, 0, -20
star = LOADSPRITE("C:\MEDIA\STAR.JPG")
Теперь необходимо разобраться с физической моделью программы. Изначально, 100 звезд размещаются в пространстве случайным образом. Каждая звезда имеет приращения по каждой из координатных осей, которые сначала равняются нулю, но изменяются, в зависимости от положения звезды относительно начала координат. То есть, если какая-либо координата положительна, то приращение уменьшается, если отрицательна – увеличивается. Это приводит к тому, что звезда будет кружиться вокруг начала координат по изогнутой траектории, которую называют кривой Лиссажу.
Создадим три массива. Первый будет содержать адреса спрайтов, второй – их координаты, третий – приращения. Так как координат всего три, а звезд – 100, то второй и третий массивы будут иметь размерность 100 x 3. Звезда n будет иметь адрес addr(n), располагаться в точке с координатами x = c#(n, 1), y = c#(n, 2), z = c#(n, 3) и иметь приращения dx = dc#(n, 1), dy = dc#(n, 2), dz = dc#(n, 3)
DIM addr(100)
DIM c#(100, 3)
DIM dc#(100, 3)
В следующем цикле создается 100 звезд
FOR n
= 1 TO 100
addr(n) = COPYENTITY(star)
FOR nn = 1 TO 3
Каждая из трех координат приравнивается к случайному значению от –8 до 8.
C#(n, nn) = RND(-8, 8)
NEXT
NEXT
Далее следует бесконечный цикл, в котором для каждой из 100 звезд изменяются координаты и приращения, а также происходит визуализация трехмерной сцены:
REPEAT
В двух вложенных циклах к каждой координате каждой звезды прибавляется ее приращение. Затем в зависимости от знака координаты, приращение изменяется (если с#(n, nn) < 0, то SGN(с#(n, nn)) = -1 и приращение увеличивается на 0.005 и наоборот). Затем спрайт звезды помещается в точку, заданную координатами.
FOR n = 1 TO 100
FOR nn = 1 TO 3
c#(n, nn) = c#(n, nn) + dc#(n, nn)
dc#(n, nn) = dc#(n, nn) - 0.005 * SGN(c#(n, nn))
NEXT
POSITIONENTITY addr(n), c#(n,1), c#(n,2), c#(n,3)
NEXT
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT
RENDERWORLD
FLIP
 |
FOREVER
Операторы READ и DATA (7.5 мин)
Часто бывает так, что нужно переработать в цикле много однородных данных. Для этого существуют операторы READ и DATA. Оператор READ читает значения задаваемых переменных из списка DATA. Синтаксис:
READ переменная1, переменная2, ...
DATA значение1, значение2, ...
Наберем небольшую программу:
FOR n = 1 TO 5
READ a
PRINT a
NEXT
DATA 1, 10, 19, 125, 563
Команда “READ a” читает одно значение из списка DATA и заносит его в переменную “a”, затем команда “PRINT a” выводит переменную a на экран. В цикле этот процесс происходит 5 раз. Еще можно читать строки, а также писать в операторе несколько переменных через запятую. В операторе READ важно помнить, какой тип данных вы считываете.
Остановка программы
Как же теперь остановить программу? Для этого нужно нажать на кнопку с крестом в правом верхнем углу окна.
Освещение (7.5 мин)
Ранее на экране отображались только серые многоугольники. Пришло время добавить немного реализма в трехмерную сцену: создать источник освещения. Это можно сделать с помощью команды:
a = CREATELIGHT([тип][,род])
Пока мы будем использовать тип 1, который задается по умолчанию - направленный свет. Добавим строки для создания и поворота светового источника в программу:
GRAPHICS3D 640, 480, 32
cam = CREATECAMERA()
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 90, 0, 0
cone = CREATECONE(20)
POSITIONENTITY cone, 0, 0, 5
ROTATEENTITY cone, 0, 0, 90
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
Памятка(1)
Сочетания клавиш:
Shift-Ctrl - переключение шрифта с английского на русский и обратно
Shift+курсорные стрелки - выделить фрагмент текста
Ctrl-Ins - копировать выделенный фрагмент в буфер
Shift-Ins - копировать выделенный фрагмент из буфера на место курсора
Переменные:
A - целая
A# - дробная
A$ - строковая
Команды:
WAITKEY - ждать нажатия клавиши
Режим экрана:
GRAPHICS3D ширина, длина, [глубина цвета] [,режим] - установка режима экрана.
WIREFRAME 1 - "проволочный каркас"
Создание объектов:
a = CREATECUBE([род]) - создать куб
a = CREATESPHERE([детализация] [,род]) - создать сферу
a = CREATECYLINDER([детализация] [,наличие оснований] [,род]) - создать цилиндр
a = CREATECONE([детализация] [,наличие основания] [,род]) - создать конус
a = CREATECAMERA([род]) - создать камеру
a = CREATELIGHT([тип] [,род]) - создать источник освещения
a = CREATEPIVOT([род]) - создать пустой объект
a = CREATEPLANE([род]) - создать плоскость
Визуализация:
RENDERWORLD - отобразить мир на экранный буфер
FLIP - копировать содержимое экранного буфера на экран
Управление объектами:
POSITIONENTITY объект, X, Y, Z - задать координаты объекта
ROTATEENTITY объект, RX, RY, RZ - задать угол поворота объекта
SCALEENTITY объект, SX, SY, SZ - задать масштаб объекта
COLORENTITY объект, красный, зеленый, синий - задать цвет объекта
ENTITYALPHA объект, коэффициент прозрачности - задать прозрачность объекта
a = COPYENTITY (объект) - скопировать объект
POINTENTITY камера, объект - навести камеру на объект
Текст:
PRINT - вывести значение выражения на экран
A$=INPUT$([приглашение]) - задать переменную, введя строку с клавиатуры
Цикл:
FOR переменная = начало TO конец STEP шаг
…операторы…
NEXT
Бесконечный цикл:
REPEAT
…операторы…
FOREVER
Условие:
IF условие THEN
….эти операторы выполняются, когда условие ИСТИННО ….
ELSE
….эти операторы выполняются, когда условие ЛОЖНО ….
END IF
Проверка нажатия клавиши:
IF KEYGET(скан-код) THEN
…. эти операторы выполняются, если клавиша нажата ….
ELSE
….эти операторы выполняются, если клавиша не нажата ….
END IF
Скан - коды:
Стрелка влево - 203
Стрелка вправо - 205
Стрелка вверх - 200
Стрелка вниз - 208
A - 30
Z - 44
Пробел - 57
ESC - 1
Функции:
SQR (a) - квадратный корень из числа
ABS (a) - модуль числа
SIN (a) - синус угла
COS (a) - косинус угла
TAN (a) - тангенс угла
ASIN (a) - арксинус
ACOS (a) - арккосинус
ATAN (a) - арктангенс
ATAN2 (y,x) - угол между осью OX и радиус-вектором AB (A(0,0), B(x,y))
SGN (a) – знак числа (-1, 0, 1)
INT (a) - округление числа до ближайшего целого
FLOOR (a) - округление числа в меньшую сторону
CEIL (a) - округление числа в большую сторону
RAND (a, b) - случайное целое число в диапазоне от a до b
RND (a, b) - случайное дробное число в диапазоне от a до b
MILLISECS () - текущее системное время в миллисекундах
Памятка(2)
Текстуры:
a = LOADTEXTURE(файл) - загрузить текстуру
ENTITYTEXTURE объект, текстура - оттекстурировать объект
SCALETEXTURE текстура, SX, SY - масштабировать текстуру
Трехмерные модели:
a = LOADANIMMESH(файл) - загрузить модель
LOADANIMSEQ модель, файл - загрузить анимационную последовательность
ANIMATE объект [,режим] [,скорость] [,последовательность] [,количество промежуточных фаз] - анимировать модель
UPDATEWORLD - обновить форму модели
Спрайты:
a = LOADSPRITE(файл) - загрузить спрайт
SCALESPRITE спрайт, SX, SY - масштабировать спрайт
Поверхности:
a = CREATETERRAIN(размер [,род]) - создать поверхность
MODIFYTERRAIN поверхность, x, z, высота - изменить высоту точки поверхности
TERRAINSHADING поверхность, 1 - включить затенение поверхности
Данные:
READ переменная1, переменная2, ... – считать переменные
DATA значение1, значение2, ... – блок данных для считывания
Построение объектов по треугольникам:
a = CREATEMESH([род]) – создать фигуру
a = CREATESURFACE(фигура) – создать поверхность
ADDVERTEX поверхность, X, Y, Z, U, V – добавить вершину
ADDTRIANGLE поверхность, вершина1, вершина2, вершина3 – добавить треугольник
UPDATENORMALS фигура – обеспечение корректного освещения фигуры
Задание массива:
DIM имя_массива(количество элементов, количество элементов, ...)
Столкновения:
ENTITYTYPE объект, тип – задание типа объета
COLLISIONS тип движущегося объекта, тип неподвижного объекта, метод определения столкновения, реакция – активизация механизма реакции на столкновения
ENTITYRADIUS объект, радиус сферы – радиус сферы столкновения
Параметры объекта:
ENTITYX(объект) – координата X
ENTITYY(объект) – координата Y
ENTITYZ(объект) – координата Z
Переменные (10 мин)
Здесь вводится понятие переменной для следующих уроков.
Переменная - это величина, которая может меняться при выполнении программы. Чтобы различать переменные, у каждой из них есть имя - слово из латинских букв и цифр.
Переменные бывают трех типов:
Целые - переменные, которым можно присвоить целое число
Примеры:
A = 10, B = 5, STEPS = 30 (*)
Дробные - переменные, которым можно присвоить десятичную дробь. В конце имени переменной ставится символ # (решетка)
Примеры:
С# = 5.5, D# = 20.133, ANGLE# = 30.25 (*)
Строковые - переменные, которым можно присвоить строку. В конце имени переменной ставится символ $ (знак доллара)
Примеры:
E$ = ”V”, F$ = ”Привет!”, Writer$ = ”Ф. М. Достоевский” (*)
Можно присваивать строковым переменным числа и числовым - строки:
Примеры:
A$ = 100, B = “220” (*)
Pi - значение числа Pi
В заключительной части урока, учащимся предоставляется время для запуска примеров программ из пакета Blitz3D, в которых демонстрируются возможности этого языка. В ходе спецкурса будут разъяснены некоторые принципы работы этих программ.
Для просмотра примеров, нужно перейти в раздел (Help->Samples), переместиться в одну из директорий и загрузить программу. Обычно, используются клавиши "Enter" (запуск), стрелки, пробел, "A", "Z".
Плоскости и текстуры (10 мин)
Плоскости в Blitz3D так же, как и в геометрии, простираются в бесконечность. Создать плоскость можно с помощью следующей команды:
a = CREATEPLANE()
Эту плоскость можно поворачивать и перемещать, как обычный объект. Но простая плоскость выглядит достаточно неэффектно, поэтому разберемся с таким полезным понятием, как текстура. Текстура - это растровый (то есть точечный) рисунок, который можно наложить на плоскость и на любой другой трехмерный объект. Это похоже на то, как подарок завертывают в бумагу с орнаментом. Итак, для начала нам нужно загрузить текстуру в память:
a = LOADTEXTURE(файл)
Определение текстуры довольно сложно воспринимается на слух, практическое закрепление будет более результативным.
Файл - это растровый рисунок с расширением bmp, png или jpg. bmp-рисунок можно создать в редакторе Paint, который можно запустить, нажав кнопку "Пуск", затем выбрав в меню Программы->Стандартные->Paint. Рисунки желательно копировать в директорию, где находится программа либо указывать полный путь к ним. Мы будем использовать рисунки из директории C:\media.
После того, как мы загрузили текстуру, ее нужно "привязать" к объекту с помощью команды ENTITYTEXTURE:
ENTITYTEXTURE объект, текстура
Также, текстуру можно масштабировать командой:
SCALETEXTURE текстура, SX, SY
Понятие трехмерной графики и сфера ее применения (15 мин)
Урок начинается с доклада учителя, в котором дается понятие трехмерной графики и приводятся примеры ее использования. Цель доклада – ознакомить учащихся с предметом спецкурса, заинтересовать их.
Трехмерной графикой называется изображение трехмерных объектов на двумерном экране компьютера. Трехмерная графика применяется, для моделирования процессов реального (и не только) мира. Прежде всего, это научные эксперименты. Вот, например, в физике: очень важно представить, как двигаются объекты (физические тела, атомы, молекулы), как они взаимодействуют межу собой, чтобы вникнуть в суть процесса. Можно попробовать собственноручно создать и расставить объекты, задать их скорость и др. параметры и посмотреть, что получится без покупки дорогостоящего оборудования. Химия: моделирование реакций при смешивании и изменении состояния реактивов. Биология: деление клеток, работа органов, организмов, действие препаратов, размножение существ, их взаимодействие и др. Геология: показ трехмерных ландшафтов, моделирование тектонических и др. геологических процессов. Трехмерное моделирование применяется в подавляющем большинстве научных дисциплин.
Широко применяется трехмерная графика и в искусстве. Возьмем кино: наверняка вы смотрели знаменитый фильм "Парк юрского периода". Это был первый проект, где упор делался именно на компьютерную трехмерную графику. Одними из самых значительных в этом отношении фильмов являются "Терминатор 2", "Матрица". В кино использовать трехмерную графику (которая достигла такого реализма, что только эксперт может отличить ее от реальности) очень выгодно (легче нанять компьютерный зал специалистов, чем делать декорации и нанимать массовку) и удобно, а иногда и необходимо для создания эффектов, невозможных в реальном мире. Уже появился фильм, полностью сделанный с помощью трехмерной графики - "Последняя Фантазия", сериал «Прогулки с динозаврами», мультфильмы "Шрэк", "Ледниковый период", "Корпорация монстров", есть виртуальные телеведущие, виртуальная певица "Глюкоза". Целое направление в художественном искусстве - построение трехмерных виртуальных скульптур, рисунков с применением компьютерной графики... Нельзя не упомянуть компьютерные игры - эта отрасль как ничто другое стимулирует развитие данного направления и компьютеров, а трехмерные миры становятся все реалистичней и реалистичней..
Построение трехмерных фигур по треугольникам (17.5 мин)
До сих пор мы строили трехмерные сцены из объемных фигур. Но, во многих случаях требуется построить трехмерный объект, который формой отличается от них (взять хотя бы усеченный конус). Для этого в Blitz3D существуют команды построения объектов по элементарным частям - треугольникам. Сначала нужно создать пустую фигуру:
a = CREATEMESH([род])
Эта фигура состоит из поверхностей, каждая из которых имеет свои параметры (текстуру, цвет и т. д.). Поэтому, далее мы создаем поверхность для заданной фигуры:
a = CREATESURFACE(фигура)
Теперь можно добавлять к ней треугольники. Для этого, вначале, нужно найти координаты вершин и внести их в поверхность. Первая введенная вершина имеет индекс 0, следующая - 1 и т. д. Это делается с помощью команды:
ADDVERTEX поверхность, x, y, z, u, v
x, y, z – координаты вершины в пространстве, u, v – координаты на текстуре. Текстурные координаты нужны, чтобы правильно наложить текстуру на объект – они задают соответствие между вершинами в пространстве и точками двумерного рисунка текстуры. Текстура зациклена, то есть бесконечно простирается во все стороны, повторяясь, как плитки паркета. Координаты u = 0 и v = 0 задают угол такой плитки, а u = 0.5 и v = 0.5 – середину. Таким образом, длина “плитки” текстуры по вертикали и горизонтали равна 1ед независимо от ее разрешения.
Следующий шаг – задание самих треугольников. Они задаются командой:
ADDTRIANGLE поверхность, вершина1, вершина2, вершина3
Вершины задаются индексами. Необходимо отметить, что на самом деле такой треугольник имеет только одну сторону. Представим, что он спроецирован на экран. Треугольник изображается тогда, когда его вершины расположены в порядке по часовой стрелке – это значит, он повернут видимой стороной к камере. Если же вершины треугольника расположены против часовой стрелки, значит, он невидим в данный момент и изображать его не нужно. Для обеспечения корректного освещения предназначена следующая команда:
UPDATENORMALS фигура
Позиционирование объектов (7.5 мин)
Если камера будет в одной и той же точке, что и сфера, мы увидим сферу изнутри. Чтобы этого не произошло, нужно переместить ее в другую точку. Это можно сделать с помощью следующей команды:
POSITIONENTITY объект, X, Y, Z
Точно так же можно двигать и другие объекты. Итак, теперь мы можем вывести на экран сферу:
GRAPHICS3D 640, 480, 32
Camera = CREATECAMERA()
Sphere = CREATESPHERE(20)
POSITIONENTITY Sphere, 0, 0, 5
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
Пока мы видим только смутные очертания объекта. Поменяйте сферу на конус или цилиндр.
Программа изображения бильярдных шаров с помощью циклов (20 мин)
Программа совмещает использование циклов и вывод на экран трехмерного изображения, высокий уровень наглядности.
Создаем заголовок:
Graphics3D 640, 480, 32
c = CREATECAMERA()
l = CREATELIGHT()
Итак, нам нужно построить четыре ряда из шаров. Задаем цикл по y от 1 до 4:
FOR y = 1 TO 4
В первом ряду 1 шар, во втором 2, в третьем – 3, в четвертом – 4. Количество шаров в ряду равно номеру ряда, поэтому создаем цикл по x от 1 до y:
FOR x = 1 TO y
Создаем шар:
s = CREATESPHERE(20)
Теперь размещаем его в соответствующих координатах:
POSITIONENTITY s, x * 2 – y - 1, 1.7 * y - 4, 7
Закрываем циклы, визуализируем сцену:
NEXT
NEXT
RENDERWORLD
FLIP
 |
WAITKEY
Программа "Лес на траве" (10 мин)
Воспользуемся старой программой и добавим строки создания плоскости перед командой CREATEPIVOT):
Cоздаем плоскость:
ground = CREATEPLANE()
Опускаем плоскость вниз на 8 единиц:
POSITIONENTITY ground, 0, -8, 0
Загружаем текстуру:
grass = LOADTEXTURE("C:\media\grass.jpg")
Увеличиваем текстуру в 50 раз:
SCALETEXTURE grass, 50, 50
 |
Привязываем текстуру к плоскости:
ENTITYTEXTURE ground, grass
Программа, переводящая значение угла градусов в радианы (10 мин)
Данный пример хорошо демонстрирует применение математических формул в программе.
Пользователь задает значение в градусах:
AngDeg# = INPUT$(“Введите значение угла в градусах:”)
Переменная AngDeg# - значение угла в градусах, AngRad# - в радианах:
AngRad# = AngDeg# / 180 * 3.14
Вывод значения переменной на экран:
PRINT “Значение в радианах - ” + AngRad#
Ожидание нажатия любой клавиши:
WAITKEY
Программа, проверяющая, больше ли пятидесяти введенное число (10 мин)
A = INPUT$(“Введите число:”)
IF A > 50 THEN
PRINT “Число больше 50”
ELSE
PRINT “Число не больше 50”
END IF
WAITKEY
Программа, проверяющая пароль (10 мин)
Password$ = INPUT$(“Введите пароль:”)
IF Password$ = ”12345” THEN
PRINT “Пароль правильный!”
PRINT “Добро пожаловать в систему!”
ELSE
PRINT “Пароль неправильный. Вход воспрещен.”
END IF
WAITKEY
Программа, создающая нагромождение шаров (20 мин)
Создадим заголовок:
GRAPHICS3D 640,480
cam = CREATECAMERA()
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 45, 45, 0
Создадим и оттектурируем плоскость:
grass = LOADTEXTURE("C:\MEDIA\GRASS.JPG")
SCALETEXTURE grass, 16, 16
p =
CREATEPLANE()
POSITIONENTITY p, 0, -5, 0
ENTITYTEXTURE p, grass
Зададим тип плоскости, равным 1, тип шаров будет равным 2:
ENTITYTYPE p, 1
Шары (2) могут сталкиваться с плоскостью (1), которая определяется, как многогранник(2), при этом они будут останавливаться (1):
COLLISIONS 2, 1, 2, 2
Шары (2) могут сталкиваться с другими шарами (2), которые определяются, как сферы(1), при этом они будут скользить(2):
COLLISIONS 2, 2, 1, 2
Когда переменная s равна 0, это означает, что нужно создать новый шар:
s = 0
Бесконечный цикл:
REPEAT
IF s = 0 THEN
Создаем шар, если s = 0, задаем его тип (2) и радиус сферы столкновения (1):
s =
CREATESPHERE()
ENTITYTYPE s, 2
ENTITYRADIUS s, 1
Задаем случайное местоположение шара на высоте 12:
POSITIONENTITY s, RND(-5,5), 12, RND(10,20)
END IF
Заносим текущие координаты шара в три переменные:
sx# = ENTITYX(s)
sy#
= ENTITYY(s)
sz#
= ENTITYZ(s)
Шар перемещается вниз под воздействием гравитации:
MOVEENTITY s, 0, -0.3, 0
Проверяем столкновения:
UPDATEWORLD
Если координаты шара не изменились, то он прочно застрял и нужно бросать новый шар:
IF sx# = ENTITYX(s) AND sy#=ENTITYY(s) AND SZ# = ENTITYZ(s) THEN s = 0
Завершаем цикл, визуализируем сцену:
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT
RENDERWORLD
 |
FLIP
FOREVER
Программа, выводящая фигуру из сфер, считывая их координаты (10 мин)
Инициализируем трехмерную сцену:
GRAPHICS3D 640,480
cam = CREATECAMERA()
l = CREATELIGHT()
Задаем цикл из 8 повторений:
FOR n = 1 TO 8
Создаем сферу:
a = CREATESPHERE()
Читаем два значения и заносим их в две переменные дробного типа:
READ x#, y#
Помещаем созданную сферу в точку, заданную считанными переменными:
POSITIONENTITY a, x#, y#, 5
Закрываем цикл и выводим сцену на экран:
NEXT
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
Это данные для оператора READ - восемь раз по два значения
DATA -1.5, 2, -1, 3, 0, 3.5, 1, 3, 1.5, 2, 1, 1, 0, 0, 0, -2
Программа, выводящая на экран лес из уже созданных елок (25 мин)
Эта программа наглядно демонстрирует копирование и группирование объектов
Загрузим файл с елкой "fir.bb" и создадим пустой объект (после камеры и света):
fir = CREATEPIVOT()
Добавим в каждый оператор создания объекта созданный "родительский" объект, заменим, например
c1 = CREATECONE(20, 1)
на
c1 = CREATECONE(20, 1, fir)
Затем, создадим цикл (перед командой RENDERWORLD):
FOR x = 1 TO 50
fir2 = COPYENTITY(fir)
POSITIONENTITY fir2, RND(-120, 120), 0, RND(-120, 120)
NEXT
Для большего эффекта, поменяем строки задания камеры:
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 0, 30, -20
ROTATEENTITY cam, 30, 0, 0
Итак, программа:
GRAPHICS3D 640,480
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 0, 30, -20
ROTATEENTITY cam, 30, 0, 0
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 0, 45, 45
fir = CREATEPIVOT()
c1 = CREATECONE(20, 1, fir)
SCALEENTITY c1, 5, 5, 5
ENTITYCOLOR c1, 0, 255, 0
c2 = CREATECONE(20, 1, fir)
SCALEENTITY c2, 4, 4, 4
POSITIONENTITY c2, 0, 4, 0
ENTITYCOLOR c2, 0, 255, 0
c3 = CREATECONE(20, 1, fir)
SCALEENTITY c3, 3, 3, 3
POSITIONENTITY c3, 0, 7, 0
ENTITYCOLOR c3, 0, 255, 0
c4 = CREATECONE(20, 1, fir)
SCALEENTITY c4, 2, 2, 2
POSITIONENTITY c4, 0, 10, 0
ENTITYCOLOR c4, 0, 255, 0
cyl = CREATECYLINDER(20, 1, fir)
POSITIONENTITY cyl, 0, -6, 0
SCALEENTITY cyl, 2, 2, 2
ENTITYCOLOR cyl, 170, 130, 30
FOR x = 1 TO 100
fir2 = COPYENTITY(fir)
POSITIONENTITY fir2, Rnd(-120, 120), 0, Rnd(1, 240)
NEXT
 |
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
Можно еще поэкспериментировать с программой - добавить модуль управления камерой из программы fir2.
Урок 6 – текстуры, плоскости, модели
На этом уроке рассматриваются дополнительные объекты трехмерной сцены
Программа, выводящая на экран поверхность воды с рябью (25 мин)
Сделаем заголовок программы:
GRAPHICS3D 640, 480
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 64, 64, -16
ROTATEENTITY cam, 45, 0, 0
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 0, 45, 45
Создадим поверхность:
t = CREATETERRAIN(64)
Включим затенение поверхности:
TERRAINSHADING t, 1
Загрузим текстуру воды и увеличим ее размер в 16 раз, затем привяжем текстуру к поверхности.
water = LOADTEXTURE("C:\media\water.jpg")
SCALETEXTURE water, 16, 16
ENTITYTEXTURE t, water
Увеличим размеры поверхности (особенно высоту):
SCALEENTITY t, 2, 20, 2
Создадим бесконечный цикл:
REPEAT
Здесь, в этих циклах будут задаваться высоты для каждой из точек поверхности:
FOR x = 0 TO 64
FOR z = 0 TO 64
Вкратце можно описать формулу, по которой задаются точки так: синус расстояния от средней точки поверхности до данной плюс приращение умножается на расстояние.
r# = SQR((x - 32) * (x-32) + (z - 32) * (z - 32)) / 16
MODIFYTERRAIN t, x, z, SIN(r# * 360 + k) / 2 / (r# + 1) + .5
NEXT
NEXT
Добавим команды для визуализации, приращение переменной, условие выхода и закроем цикл:
RENDERWORLD
FLIP
k = k - 5
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT
FOREVER
 |
Программа, заполняющая массив – таблицу умножения (5 мин)
DIM A(10, 10)
FOR X = 1 TO 10
FOR Y = 1 TO 10
A(X, Y) = X * Y
NEXT
NEXT
Программа "Зеркальная земля"
Добавьте следующие строки после недавно введенных команд:
Делаем плоскость земли полупрозрачной:
ENTITYALPHA ground, 0.5
Создаем зеркало:
mirror = CREATEMIRROR()
 |
Перемещаем его туда же, куда переместили плоскость:
POSITIONENTITY mirror, 0, -8, 0
Программа "Звездное небо" (10 мин)
Эта программа похожа на программу создания леса.
Изменим программу с роботом (эти строки нужно добавить после строк текстурирования). Загружаем спрайт:
star = LOADSPRITE("C:\media\star.jpg")
Увеличиваем его размеры в 3 раза:
SCALESPRITE star, 3, 3
Создаем цикл, размещающий случайным образом 100 спрайтов над лесом:
 |
FOR x = 1 TO 100
star2 = COPYENTITY(star)
POSITIONENTITY star2, RND(-120, 120), RND(20, 50), RND(1, 240)
NEXT
Программное обеспечение
Для проведения спецкурса необходимо установить на каждый компьютер, за которым будут сидеть ученики, язык программирования Blitz3D. Для этого, запустите установочный файл (выберите директорию по умолчанию - C:\Program Files\Blitz3D). Для удобства, можно сделать ярлык к запускаемому файлу C:\Program Files\Blitz3D\Blitz3D.exe на рабочем столе.
Для работы с трехмерными режимами необходимо установить DirectX 7. Установочный файл находится на диске в директории DirectX - запустите его и следуйте инструкциям.
Скопируйте директорию MEDIA в корневую директорию диска C:. Чтобы вводить русские буквы в редакторе, замените файл C:\Program Files\Blitz3D\cfg\blitzide.prefs на одноименный с диска.
Рекомендуется отпечатать и раздать каждому ученику памятки (приведена в конце дипломной работы)
Простейшие объекты (5 мин)
Далее будут перечислены команды для создания простейших трехмерных объектов. Объекты первоначально располагаются в точке (0, 0, 0)
Из этих объектов в следующих уроках будут строиться трехмерные модели
Куб: a = CREATECUBE([род])
Сфера: a = CREATESPHERE([детализация] [,род])
Цилиндр: a = CREATECYLINDER([детализация] [,наличие оснований] [,род])
Конус: a = CREATECONE([детализация] [,наличие основания] [,род])
Параметр “наличие оснований” может быть равен 0 (нет оснований) и 1 (есть основания).
Все тела вращения, как и все объекты, составлены из граней. Детализация - параметр, указывающий, насколько объект будет приближен по форме к идеалу (сфера с большей детализацией будет иметь больше граней, выглядеть более округлой, зато на ее прорисовку понадобится больше времени).
О параметре “род” будет рассказано позже.
"Проволочный каркас" (5 мин)
В Blitz3D существует режим отображения, который называется "проволочный каркас". В нем изображаются только контуры элементарных фигур - треугольников. Этот режим включается командой:
WIREFRAME 1
 |
Попробуйте посмотреть в этом режиме последнюю созданную программу.
Этот режим наглядно демонстрирует структуру объектов.
Прозрачность объекта (2 мин)
Команда ENTITYALPHA изменяет прозрачность объекта:
ENTITYALPHA объект, коэффициент прозрачности
Коэффициент прозрачности лежит в диапазоне от 0 (объект невидим) до 1 (объект непрозрачен). Например, объект с коэффициентом прозрачности 0.5 будет полупрозрачным.
Создание холмистой поверхности (25 мин)
Эта программа показывает последовательное сглаживание поверхности, заданной случайным образом. Создадим заголовок, где будет создана камера, свет и текстурированная поверхность:
GRAPHICS3D 640, 480
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 64, 64, -16
ROTATEENTITY cam, 45, 0, 0
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 0, 45, 45
t = CREATETERRAIN(64)
TERRAINSHADING t, 1
grass = LOADTEXTURE( "C:\media\grass.jpg" )
SCALETEXTURE grass, 32, 32
ENTITYTEXTURE t, grass
SCALEENTITY t, 2, 60, 2
Делаем цикл из 10 шагов:
FOR n = 1 TO 10
Циклы по всем точкам поверхности:
FOR x = 0 TO 64
FOR z = 0 TO 64
На первом этапе- задаем высоты точек случайным образом:
IF n=1 THEN
MODIFYTERRAIN t, x, z, RND(0, 1)
Else
На следующих этапах устанавливаем для каждой точки значение высоты, равное среднему арифметическому между значениями высоты ее и соседних:
MODIFYTERRAIN t, x, z, (TERRAINHEIGHT(t, x - 1, z) + TERRAINHEIGHT(t, x, z - 1) + TERRAINHEIGHT(t, x, z) + TERRAINHEIGHT(t, x + 1, z) + TERRAINHEIGHT(t, x, z + 1)) / 5
END IF
NEXT
NEXT
Визуализируем сцену, ждем нажатия клавиши и закрываем цикл:
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
NEXT
 |
Урок 8 – Чтение данных, построение моделей
Создание модели меча (45 мин)
 |
Сначала полезно построить чертеж и найти координаты вершин.
Создаем заголовок:
GRAPHICS3D 640,480
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 0, 0, -30
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 0, 45, 45
Загрузим текстуры:
wood = LOADTEXTURE("c:\media\wood.jpg")
steel = LOADTEXTURE("c:\media\steel.jpg",1 + 8 + 64)
Дополнительный параметр во второй строке означает то, что текстура является сферической картой отражений. Это особый тип текстуры, который создает иллюзию зеркальности объекта. Создаем две пустые фигуры и накладываем на них текстуры steel (сталь) и wood (дерево):
m1 = CREATEMESH()
ENTITYTEXTURE m1, steel
m2 = CREATEMESH(m1)
ENTITYTEXTURE m2, wood
Так как порядок действий для оформления фигур один и тот же, а в программе необходимо создать две фигуры, то удобнее будет сделать это в цикле. Оператор IF-THEN задает первую фигуру для оформления в первом шаге цикла, а вторую – во втором.
FOR n=1 TO 2
IF n = 1 THEN
m = m1
ELSE
m = m2
END IF
Создаем поверхность, привязанную к фигуре:
s = CREATESURFACE(m)
Считываем количество вершин:
READ vq
Цикл по всем вершинам:
FOR nn = 1 TO vq
Считываем координаты вершины:
READ x#, y#, z#
Добавляем вершину к поверхности (координаты текстуры возьмем случайные) и закрываем цикл:
ADDVERTEX s, x#, y#, z#, RND(1), RND(1)
NEXT
Считываем кол-во треугольников
READ tq
Цикл по всем треугольникам:
FOR nn = 1 TO tq
Считываем индексы вершин:
READ v1, v2, v3
Добавляем треугольник, закрываем цикл:
ADDTRIANGLE s, v1, v2, v3
NEXT
Обеспечение корректного освещения:
UPDATENORMALS m
NEXT
Теперь вернемся к основной программе. Создадим две фигуры с адресами m1 и m2 и текстурами steel и wood. Обратите внимание на то, что родительский объект фигуры m1 равен 0, то есть не существует.
m1 = READMESH(0, steel)
m2 = READMESH (m1, wood)
Создадим ручку меча – цилиндр:
cyl = CREATECYLINDER(20, 1, m1)
POSITIONENTITY cyl, 0, -3, 0
SCALEENTITY cyl, 1, 2, 1
ENTITYTEXTURE cyl, wood
Перекладина гарды меча:
cube = CREATECUBE(m1)
POSITIONENTITY cube, 0, -0.5, 0
SCALEENTITY cube, 3, 0.5, 1
ENTITYTEXTURE cube, wood
Далее идет цикл с командами управления вращением меча с клавиатуры:
REPEAT
IF KEYDOWN(200) THEN xa = xa + 1
IF KEYDOWN(208) THEN xa = xa - 1
IF KEYDOWN(203) THEN ya = ya + 1
IF KEYDOWN(205) THEN ya = ya - 1
ROTATEENTITY m1, xa, ya, 0
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT
RENDERWORLD
FLIP
FOREVER
Данные рекомендуется найти по чертежу, привлекая к поиску учеников.
Данные (9 вершин лезвия):
DATA 9
DATA -2, 0, 0
DATA 0, 0, -0.5
DATA 2, 0, 0
DATA 0, 0, 0.5
DATA -2, 20, 0
DATA 0, 19, -0.5
DATA 2, 20, 0
DATA 0, 19, 0.5
DATA 0, 22, 0
12 треугольников лезвия:
DATA 12
DATA 0, 4, 1
DATA 4, 5, 1
DATA 4, 8, 5
DATA 8, 6, 5
DATA 5, 6, 2
DATA 5, 2, 1
DATA 0, 3, 4
DATA 3, 7, 4
DATA 3, 2, 7
DATA 2, 6, 7
DATA 7, 8, 4
DATA 7, 6, 8
10 вершин концов гарды:
DATA 10
DATA -5, -2, 0
DATA -3, 0, -1
DATA 3, 0, -1
DATA 5, -2, 0
DATA 3, -1, -1
DATA -3, -1, -1
DATA -3, 0, 1
DATA 3, 0, 1
DATA 3, -1, 1
DATA -3, -1, 1
8 треугольников концов гарды:
DATA 8
DATA 0, 1, 5
DATA 0, 9, 6
DATA 0, 6, 1
DATA 0, 5, 9
DATA 4, 3, 8
DATA 2, 3, 4
DATA 7, 3, 2
DATA 8, 3, 7
Спрайты (5 мин)
Спрайт - это двумерный рисунок в трехмерном пространстве. Классический спрайт всегда повернут в сторону камеры и меняет размеры в зависимости от расстояния до нее. Любой точечный рисунок можно сделать спрайтом:
a = LOADSPRITE(файл)
Спрайт масштабируется с помощью специальной команды:
SCALESPRITE спрайт, SX, SY
Структура трехмерной сцены и проекция ее на экран (5 мин)
В этой части урока учитель объясняет базовые понятия трехмерной системы координат и проецирования трехмерного мира на экран. Без ознакомления с этими ключевыми понятиями дальнейшая работа будет крайне затруднительна, если не невозможна.
Трехмерная система координат - это двумерная система с дополнительной осью z. Каждая точка в трехмерной системе координат имеет не две, а три координаты.
Начало координат - точка О(0, 0, 0) в ней пересекаются все координатные оси. Точка О разбивает все оси на 2 луча. Луч, по направлению совпадающий с направлением оси называется положительной полуосью, другой - отрицательной. Трехмерной сценой называется совокупность трехмерных объектов, заданных в трехмерной системе координат. Представьте себе съемки фильма: расставляются декорации, выходят актеры (все это по сути является трехмерными объектами) и затем сцена снимается на видеопленку с помощью камеры. Позже, мы можем посмотреть фильм на двумерном экране телевизора. То есть, с помощью камеры трехмерный мир проецируется на двумерный экран. Точно так же и трехмерная сцена с помощью виртуального объекта – камеры проецируется на экран монитора
Трехмерная поверхность (10 мин)
 |
Трехмерную поверхность можно представить, как листок бумаги в клетку, у которого мы можем задавать высоты точек, лежащих на пересечении линий. Еще, представьте клетчатую сетку, в каждое пересечение брусьев которой впаян штырек. Штыри имеют разные высоты, и если мы накинем на них ткань, то она будет лежать на них некоторой поверхностью.
Этот рисунок желательно продемонстрировать учащимся.
Создается поверхность с помощью команды:
a = CREATETERRAIN(размер [,род])
Параметр «размер» определяет, на сколько клеток делится поверхность по длине и ширине. Он, так же, как и размер текстуры, должен быть степенью двойки. Высоту определенной точки поверхности задает команда:
MODIFYTERRAIN поверхность, x, z, высота
x и z должны лежать в пределах от 0 до размера поверхности - они определяют точку поверхности. Высота должна лежать в интервале [0, 1]. А вот эта команда включает затенение поверхности:
TERRAINSHADING поверхность, 1
Трехмерные модели (2.5 мин)
Blitz3D позволяет загружать трехмерные модели, сделанные в 3D-редакторах. Поддерживаются форматы "X", "3DS", "B3D". Модель загружается командой:
a = LOADMESH(файл)
Затем можно работать с ней, как с обычным трехмерным объектом. Часто модели уже оттекстурированы и имеют ссылки на файлы текстур, применять к таким моделям команду ENTITYTEXTURE не стоит.
Угол поворота объектов(7.5 мин)
Для каждого объекта можно задать угол поворота командой:
ROTATEENTITY объект, RX, RY, RZ
RX, RY, RZ - угол поворота в градусах относительно осей X, Y и Z соответственно.
Пример (изменим несколько строк в предыдущей программе):
GRAPHICS3D 640, 480, 32
cam = CREATECAMERA()
cone = CREATECONE(20)
POSITIONENTITY cone, 0, 0, 5
ROTATEENTITY cone, 0, 0, 90
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
Поменяйте углы в команде ROTATEENTITY.
Управление камерой с клавиатуры (25 мин)
Следующее условие ИСТИННО в том случае, если в данный момент нажата определенная клавиша и ЛОЖНО, если она не нажата.
IF KEYGET (scancode) THEN
Каждая клавиша на клавиатуре имеет скан-код (scancode). В таблице по адресу Help \ Command Reference \ Scancodes приведены скан-коды для каждой клавиши. Скан-коды часто используемых клавиш приведены в памятке.
Теперь сделаем управление камерой с клавиатуры для программы "fir" - для этого мы должны создать бесконечный цикл (чтобы компьютер вновь и вновь опрашивал клавиатуру) и поместить внутри него команды поворота камеры. При этом мы должны периодически осуществлять визуализацию. Также, добавим условие для выхода из программы при нажатии клавиши ESC. Итак, заменим строки:
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
на следующие:
Задаем начальные значения углов:
xa = 0
ya = 0
REPEAT
Меняем угол поворота вокруг оси OX:
IF KEYDOWN(200) THEN xa = xa + 1; вверх
IF KEYDOWN(208) THEN xa = xa - 1; вниз
Меняем угол поворота вокруг оси OY:
IF KEYDOWN(203) THEN ya = ya + 1; влево
IF KEYDOWN(205) THEN ya = ya - 1; вправо
Устанавливаем углы поворота камеры:
ROTATEENTITY cam, xa, ya, 0
Выход по нажатию клавиши ESC:
IF KEYDOWN(1) THEN EXIT; ESC - выход
Визуализируем трехмерный мир:
RENDERWORLD
FLIP
FOREVER
Запишем эту программу под именем “fir2”.
Управление объектом с клавиатуры (17.5 мин)
Загрузим модель робота с помощью команды:
robot = LOADMESH("C:\MEDIA\running.3ds")
Изменим размеры модели:
SCALEENTITY robot, 0.4, 0.4, 0.4
Теперь зададим начальные значения переменных - координаты робота:
rx#=10; координата X модели робота
rz#=0; координата Z модели робота
ang=90; угол поворота модели робота
Создадим бесконечный цикл, команды для изменения положения робота и условия, изменяющие координаты при нажатии соответствующих клавиш:
REPEAT
Изменение координат и угла поворота:
POSITIONENTITY robot, rx#, -8, rz#
ROTATEENTITY robot, 0, ang + 90, 0
Наводим камеру на робота:
POINTENTITY cam, robot
Если нажата клавиша "вверх", перемещаем робота на вектор с длиной 0.5 под углом ang:
IF KEYDOWN(200) THEN
rx# = rx# + COS(ang) * 0.5
rz# = rz# + SIN(ang) * 0.5
END IF
Изменяем угол поворота модели при нажатии клавиш "влево" и "вправо":
IF KEYDOWN(203) THEN ang = ang + 5
IF KEYDOWN (205) THEN ang = ang - 5
Выходим, если нажата клавиша ESC:
IF KEYDOWN (1) THEN EXIT
RENDERWORLD
 |
FLIP
FOREVER
работа с переменными, циклы
Цель первой части третьего урока – ознакомить учащихся с операциями над переменными, при этом необходимо изучить операторы вывода переменных на экран и ввода их с клавиатуры.
Условия, бесконечные циклы, опрос клавиатуры
В дальнейшем в спецкурсе условия понадобятся только для организации опроса клавиатуры, т. е. выполнения каких – либо действий при нажатии определенных клавиш. Но, будет нелишне дать определение условий и разъяснить принцип действия структуры условия.
Условие IF-THEN-ELSE-END IF (20 мин)
Условия - это выражения, которые бывают ЛОЖНЫМИ или ИСТИННЫМИ.
В условиях можно использовать следующие знаки: равно (=), больше (>), меньше (<), больше или равно (>=), меньше или равно (<=), не равно (<>)
Условие A = B ИСТИННО, когда A равно B и ЛОЖНО в других случаях
Условие A > B ИСТИННО, когда A больше B и ЛОЖНО в других случаях
И т. д.
Строки могут быть равными или не равными (учитывается регистр букв).
Примеры ИСТИННЫХ условий:
1 = 1, 5 > 3, 2 <= 2, 1 <= 2, 65 <> 22, “Лес” = ”Лес”, “Горы” <> “Лес”, “Машина” <> ”МаШиНа” (*)
Примеры ЛОЖНЫХ условий:
10 = 11, 51 < 3, 25 >= 20, 0 <> 0, “Стоп” = ”Стоп!”, “Вода” = ”вода”, “Огонь” <> “Огонь” (*)
Синтаксис условия IF-THEN:
IF условие THEN
….
эти операторы выполняются, когда условие ИСТИННО
….
ELSE
….
эти операторы выполняются, когда условие ЛОЖНО
….
END IF
Примеры:
Принцип действия этих примеров стоит разъяснить дословно.
IF Power > 10 THEN (*)
PRINT “Перегрузка!”
ELSE
PRINT “Все в порядке!”
END IF
Можно записать и так:
IF Power > 10 THEN PRINT “Перегрузка!” ELSE PRINT “Все в порядке!” (*)
ELSE можно и не включать:
IF Points >= 5 THEN PRINT “Великолепно!” (*)
Ни для кого не секрет
Ни для кого не секрет сколь важны компьютеры в современном мире. На заре компьютерной эры компьютеры занимали целые комнаты и возможности их были очень ограничены. Такие вычислительные центры были доступны лишь крупным фирмам. Но производительность компьютеров, благодаря новым технологиям, стремительно возрастала, а стоимость снижалась и теперь компьютер стал вполне доступен даже для людей с средним достатком. Мало того, сфера его применения значительно расширилась, от сырых математических вычислений до управления космическими аппаратами. Вообще, применение компьютеров - обработка информации, но так как человек по сути тоже существо, накапливающее и перерабатывающее информацию, то компьютер способен заменить человека там, где требуется большая точность и быстрота реакции, компьютер не устает и работает круглые сутки. Но творческие задачи, все-таки остаются за человеком, компьютер здесь выступает в роли помощника, инструмента. Для эффективного творческого процесса человеку необходимо проделать массу рутинной однообразной работы. Это с успехом и быстро может сделать компьютер. Мало того, компьютер по первому запросу выдает человеку нужную информацию в нужном виде. Один из самых наглядных методов - моделирование событий реального мира. Но тут мы сталкиваемся с задачей: как представить трехмерную реальность на двумерном экране компьютера? Изображение трехмерных объектов на экране называется трехмерной графикой. Цель данной дипломной работы - разработка курса обучения школьников и студентов базовым знаниям о системе, выдающей трехмерную графику на экран и основам программирования приложений, использующих трехмерную графику на языке Blitz3D.
Курс рассчитан на школьников старших классов и студентов. Желательно наличие опыта в работе с компьютером, навыков печатания, а также базовых знаний о программировании. Каждый урок рассчитан на 2 академических часа.
Уроки проводятся следующим образом: учитель делает доклады, объясняет новые понятия, учащиеся в это время слушают и запоминают. В практической части спецкурса учитель пишет на доске программу, учащиеся в это время набирают ее на компьютере. Часто требуется только изменить некоторую часть программы. После этого, если результат по каким-то причинам не достигнут (выдается сообщение об ошибке или программа работает неверно), учитель подходит к учащемуся и помогает исправить ошибку. Примеры, помеченные звездочкой (*) можно просто продемонстрировать на доске, как иллюстрацию к сказанному, остальные программы и примеры рекомендуется дать учащимся для набора. Синтаксис команд можно записать на доске, а можно указать в памятке.
Текст пояснений и методических рекомендаций выделен курсивом, обычным текстом напечатаны объяснения учителя и задания, которые он дает ученикам. Крупными буквами приведен текст программ.
Взаимодействие объектов (15 мин)
В большинстве случаев, когда программа оперирует массивом объектов, встает вопрос об их взаимодействии. Наиболее часто встречаемый вариант – столкновение объектов. Когда два или более материальных объекта пытаются занять одно и то же пространство, нужен способ изменить их траекторию (другие варианты – уничтожить один из них, остановить оба объекта и т. д.). Этот случай называется столкновением или коллизией. Blitz3D может автоматически реагировать на столкновения, используя один из нескольких стандартных методов.
Чтобы активизировать механизм реагирования на столкновения нужно вначале задать тип сталкиваемых объектов с помощью команды:
ENTITYTYPE объект, тип
Это нужно для того, чтобы затем определить, какие объекты с какими и как должны сталкиваться. Тип – это число. Задавая один и тот же тип для разных объектов, вы определяете их, как группу участников столкновений. Теперь нужно задать механизм столкновения командой:
COLLISIONS тип движущегося объекта, тип неподвижного объекта, метод определения столкновения, реакция
Данная команда определяет столкновение, если объект первого типа движется и пытается занять пространство второго, неподвижного. Если двигаются оба объекта, то сначала первый из них надвигается на второй, затем второй на первый.
Методы столкновения: 1 - сфера со сферой, 2 – сфера с многогранником, 3 – сфера с параллелепипедом. То есть, движущийся объект всегда виртуально представлен сферой, то есть вне зависимости от его формы он будет реагировать на столкновения, как сфера. Можно задавать радиус этой сферы:
ENTITYRADIUS объект, радиус сферы
Реакция на столкновение может быть двух типов: 1 – остановка объекта, 2 – скольжение объекта вдоль неподвижного.
И в заключение, необходимо дать команду UPDATEWORLD, чтобы проверить столкновения и соответственно отреагировать.
Для следующей программы понадобятся функции определения текущих координат объекта
ENTITYX(объект) – координата X
ENTITYY(объект) – координата Y
ENTITYZ(объект) – координата Z
изменить программу так
Задание может вызвать трудности у некоторых учащихся, поэтому стоит помочь им наводящими вопросами. Ученики, имеющие опыт в программировании, скорее всего, смогут справиться с заданием самостоятельно.
Введем следующие строки программы после REPEAT:
Увеличиваем счетчик попыток:
Tries = Tries + 1
If Tries > 8 THEN
Если попыток больше восьми, то выходим с сообщением о проигрыше:
PRINT “Вы исчерпали количество попыток. Вы проиграли.”
PRINT “А число было “ + N
EXIT
END IF
Выводим количество попыток на экран:
PRINT “Попытка номер “ + Tries
оттекстурировать ели текстурами moss.jpg и wood.jpg (10 мин)
Это задание является довольно несложным и вполне может быть выполнено учащимися самостоятельно.
Вставить строки перед командой “FOR x = 1 TO 100”:
moss = LOADTEXTURE("C:\media\moss.jpg")
ENTITYTEXTURE c1, moss
ENTITYTEXTURE c2, moss
ENTITYTEXTURE c3, moss
ENTITYTEXTURE c4, moss
wood = LOADTEXTURE("C:\media\wood.jpg")
 |
ENTITYTEXTURE cyl, wood
сделать программу, переводящую значение температуры из градусов Цельсия в Кельвины (15 мин)
Задание идентично примеру, поэтому для учащихся не составит труда сделать его самостоятельно, модифицировав программу примера.
Celsius = INPUT$(“Введите значение температуры в градусах Цельсия:”)
Kelvin = Celsius + 273
PRINT “Температура в Кельвинах:” + Kelvin
WAITKEY
создать трехмерный объект – елку (25 мин)
Это задание, как и следующее, включает в себя определение свойств объекта, построение чертежа, работу с ним, разбивку объекта на примитивы, определение их параметров, а также построение шаблона. Так как сама по себе система составления объекта поначалу покажется учащимся сложной, рекомендуется в первом задании использовать наводящие вопросы, построить с помощью учащихся чертеж и помочь в написании программы. Второе задание во многом схоже с первым, поэтому можно ограничиться построением чертежа.
Построим чертеж: видно, что части елки (трехмерные примитивы) лежат на оси OY, так что они будут иметь координаты 0, y, 0:
Далее - копируем все строки предыдущей программы, которые задают экранное разрешение, создают камеру, свет и выводят трехмерный объект на экран (зададим новую позицию камеры). Теперь сделаем нижний конус (c1): его размеры - 10 х 10 х 10 (т. к. созданный конус первоначально имеет размеры 2 х 2 х 2, то необходимо увеличить его в 5 раз с помощью команды SCALEENTITY). Он изначально находится в точке 0, 0, 0, поэтому перемещать его не нужно. Зададим для него зеленый цвет (0, 255, 0) командой ENTITYCOLOR. Итак, нижний конус готов, добавляем остальные (копируем команды и заменяем значения). Добавим еще команду для перемещения объектов - POSITIONENTITY:
конус с2: размер - 4 х 4 х 4, положение - (0, 4, 0), цвет - зеленый (0, 255, 0)
конус с3: размер - 3х3х3, положение - (0, 7, 0), цвет - зеленый (0, 255, 0)
конус с4: размер - 2х2х2, положение - (0, 10, 0), цвет - зеленый (0, 255, 0)
Создадим ствол дерева - добавим цилиндр (cyl) с помощью команды CREATECYLINDER:
размер - 2х2х2, положение - (0, -6, 0), цвет - коричневый (170, 130, 30)
Программа:
GRAPHICS3D 640, 480
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 0, 0, -20
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 0, 45, 45
c1 = CREATECONE(20, 1)
SCALEENTITY c1, 5, 5, 5
ENTITYCOLOR c1, 0, 255, 0
c2 = CREATECONE(20, 1)
SCALEENTITY c2, 4, 4, 4
POSITIONENTITY c2, 0, 4, 0
ENTITYCOLOR c2, 0, 255, 0
c3 = CREATECONE(20, 1)
SCALEENTITY c3, 3, 3, 3
POSITIONENTITY c3, 0, 7, 0
ENTITYCOLOR c3, 0, 255, 0
c4 = CREATECONE(20, 1)
SCALEENTITY c4, 2, 2, 2
POSITIONENTITY c4, 0, 10, 0
ENTITYCOLOR c4, 0, 255, 0
cyl = CREATECYLINDER(20, 1)
POSITIONENTITY cyl, 0, -6, 0
SCALEENTITY cyl, 2, 2, 2
ENTITYCOLOR cyl, 170, 130, 30
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
Запишем созданную программу под именем “fir.bb”.
создать трехмерный объект - стул (20 мин)
Это задание выходит за рамки временного интервала урока, поэтому его лучше провести отдельно.
Нам потребуется более детальный чертеж для построения (вы, наверное, уже строили такой на уроках черчения) - чертеж объекта с трех сторон.
Как видим, стул состоит из параллелепипедов. Для того, чтобы построить параллелепипед, нужно масштабировать куб по осям с разными коэффициентами. Для правильного построения нужно определить размеры параллелепипеда и координаты его центра. Цвет каждого параллелепипеда зададим, как темно-коричневый (160,100,40). Для удобства будем использовать одну переменную (т.к. адреса параллелепипедов нам больше не понадобятся).
 |
 |
Скопируем основу из предыдущей программы, изменив ее для большей наглядности:
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam, 20, 30, -20
ROTATEENTITY cam, 45, 45, 0
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 45, 135, 45
Напишем шаблон для построения параллелепипеда:
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, , ,
POSITIONENTITY p, , ,
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
Далее, копируем этот шаблон, и заполняем его данными:
Ножки:
1: Размер: 1, 6, 1, координаты:(5, -8, 5)
2: Размер: 1, 6, 1, координаты:(-5, -8, 5)
3: Размер: 1, 6, 1, координаты:(5, -8, -5)
4: Размер: 1, 6, 1, координаты:(-5, -8, -5)
Сиденье:
Размер: 6, 1, 6, координаты:(0, -1, 0)
Доски спинки:
Широкая: Размер: 2, 7, 1, координаты:(0, 7, 5)
Левая узкая: Размер: 1, 7, 1, координаты:(-5, 7, 5)
Правая узкая: 1, 7, 1, координаты:(5, 7, 5)
Поперечная: Размер: 6, 1, 1, координаты:(0, 15, 5)
Программа:
GRAPHICS3D 640, 480, 32
cam = CREATECAMERA()
POSITIONENTITY cam,20, 30, -20
ROTATEENTITY cam, 45, 45, 0
l = CREATELIGHT()
ROTATEENTITY l, 45, 135, 45
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 1, 6, 1
POSITIONENTITY p, 5, -8, 5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 1, 6, 1
POSITIONENTITY p, -5, -8, 5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 1, 6, 1
POSITIONENTITY p, 5, -8, -5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 1, 6, 1
POSITIONENTITY p, -5, -8, -5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 6, 1, 6
POSITIONENTITY p, 0, -1, 0
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 2, 7, 1
POSITIONENTITY p, 0, 7, 5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 1, 7, 1
POSITIONENTITY p, -5, 7, 5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 1, 7, 1
POSITIONENTITY p, 5, 7, 5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
p = CREATECUBE()
SCALEENTITY p, 6, 1, 1
POSITIONENTITY p, 0, 15, 5
ENTITYCOLOR p, 160, 100, 40
RENDERWORLD
FLIP
WAITKEY
вывести элементы массива, соответствующие умножению 5 на 7 и 3 на 9 (5 мин)
PRINT “5 * 7 = “ + A(5, 7)
PRINT “3 * 9 = “ + A(3, 9)
заинтересовать людей этим перспективным направлением
Основная цель данного спецкурса - заинтересовать людей этим перспективным направлением в программировании и показать его возможности. Базовые навыки, данные здесь, конечно, не могут полностью охватить все аспекты (особенно математические) создания комплексной программы трехмерного моделирования, для научного эксперимента и других целей. Но, проведенные занятия дадут импульс заинтересованным людям для дальнейшего изучения языка Blitz3D (возможно, трехмерных технологий других, более близких им языков), что позволит им в будущем стать специалистами в этой области, использовать знания в применении к другим научным дисциплинам.
Спецкурс был проведен в Естественно-Математическом Лицее №1 г. Южно-Сахалинска. Ученики успешно освоили программу данного курса. В ходе занятий у учеников возникало множество вопросов, на которые были даны исчерпывающие ответы. Все программы были набраны, отлажены и запущены. Материалы этого спецкурса можно рекомендовать к использованию при факультативном изучении данного раздела информатики, при необходимости корректируя структуру уроков.
Зеркала (5 мин)
Зеркало - это тоже плоскость, которая отражают объекты. Зеркала задаются командой:
a = CREATEMIRROR([род])
Но на зеркало нельзя наложить текстуру, поэтому для создания зеркальной поверхности мы должны применить такой прием: установить прозрачность затекстурированной плоскости и создать на ее месте зеркало.
Знакомство с интерфейсом Blitz3D (20 мин)
На этом этапе идет ознакомление с интерфейсом языка и основными операциями, такими, как запуск программы, запись, загрузка. Также отрабатываются навыки набора текста и использования текстового буфера для ускорения набора программ.
В ходе работы будут составляться программы на языке, который называется Blitz3D. Чтобы запустить интерпретатор Blitz3D, нужно нажать на кнопку “Пуск“, затем выбрать "Программы", "Blitz3D", "Blitz3D". Перед вами появится окно, в котором в данный момент отображается помощь (Help) на английском языке. Нажмите на первую кнопку сразу над этим окном либо выберите пункт меню File->New, чтобы создать новую программу.
Учащимся раздаются памятки, содержащие в сжатом виде информацию о ключевых словах, которые будут использоваться в программах в течение всего спецкурса. По этим памяткам можно будет сверять правильность написания операторов и синтаксис
Теперь напишем первую программу на Blitz3D:
PRINT “Hello!”
WAITKEY
Обратите внимание на то, что как только было напечатано ключевое слово "PRINT", оно сразу же поменяло цвет на голубой. Это значит, что компьютер распознал это слово. Если в будущем при наборе команд, они не будут изменят цвет, то это значит, что вы неправильно набрали эту команду и нужно свериться с памяткой.
Можно писать программу построчно, а можно в одной строке, разделяя операторы двоеточиями, вот так:
PRINT “Hello!”: WAITKEY (*)
Запустим программу, нажав на кнопку с изображением ракеты. Появилось черное окно, это значит, интерпретатор начал исполнять программу построчно - сначала вывел строку "Hello!" (PRINT “Hello!”), затем стал ждать нажатия клавиши (Waitkey). Нажмите любую клавишу, чтобы вернуться в редактор.
При нажатии на клавишу F1, когда курсор стоит на какой-либо команде, в нижней строчке появляется краткое описание команды со всеми параметрами. Если же нажать F1 еще раз, появится детальное описание команды и пример. Нажатием на ссылку “Example”, вы сможете отредактировать и запустить пример.
Теперь запишем эту программу на диск: нажмите кнопку с изображением дискеты. Компьютер попросит ввести имя файла, наберите "first" и нажмите "Сохранить". Заметьте, что название программы появилось на активной закладке сверху от окна. Здесь будут появляться новые закладки, по мере того, как вы будете открывать или создавать новые программы.
Закроем теперь программу, нажав на кнопку с изображением лампочки. Загрузить программу теперь можно, нажав на кнопку с рисунком открытой папки, затем выбрав программу (first) и нажав "Открыть". Пропавшая вкладка снова появится. Пробуйте открывать и запускать программы из разных папок. Чтобы запустить программу, нажмите Enter, чтобы выйти из нее - Esc.
В программе можно вводить комментарии на русском языке. Для этого нужно ввести символ ";" и после этого переключить клавиатуру на русский шрифт (Shift + Ctrl). После ввода комментария не забудьте переключить шрифт обратно (тоже Shift + Ctrl). По-русски также можно вводить строки в кавычках.
Можно выделять фрагменты текста, зажав клавишу Shift и перемещая курсор клавишами - стрелками. Выделенный фрагмент можно удалять (Del) копировать в буфер (Ctrl-Ins) и вставлять из буфера (Shift-Ins). Потренируйтесь: скопируйте и вставьте следующую строчку 5 раз:
PRINT “Абракадабра”
