12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879808182838485868788899091929394959697989910010110210310410510610710810911011111211311411511611711811912012112212312412512612712812913013113213313413513613713813914014114214314414514614714814915015115215315415515615715815916016116216316416516616716816917017117217317417517617717817918018118218318418518618718818919019119219319419519619719819920020120220320420520620720820921021121221321421521621721821922022122222322422522622722822923023123223323423523623723823924024124224324424524624724824925025125225325425525625725825926026126226326426526626726826927027127227327427527627727827928028128228328428528628728828929029129229329429529629729829930030130230330430530630730830931031131231331431531631731831932032132232332432532632732832933033133233333433533633733833934034134234334434534634734834935035135235335435535635735835936036136236336436536636736836937037137237337437537637737837938038138238338438538638738838939039139239339439539639739839940040140240340440540640740840941041141241341441541641741841942042142242342442542642742842943043143243343443543643743843944044144244344444544644744844945045145245345445545645745845946046146246346446546646746846947047147247347447547647747847948048148248348448548648748848949049149249349449549649749849950050150250350450550650750850951051151251351451551651751851952052152252352452552652752852953053153253353453553653753853954054154254354454554654754854955055155255355455555655755855956056156256356456556656756856957057157257357457557657757857958058158258358458558658758858959059159259359459559659759859960060160260360460560660760860961061161261361461561661761861962062162262362462562662762862963063163263363463563663763863964064164264364464564664764864965065165265365465565665765865966066166266366466566666766866967067167267367467567667767867968068168268368468568668768868969069169269369469569669769869970070170270370470570670770870971071171271371471571671771871972072172272372472572672772872973073173273373473573673773873974074174274374474574674774874975075175275375475575675775875976076176276376476576676776876977077177277377477577677777877978078178278378478578678778878979079179279379479579679779879980080180280380480580680780880981081181281381481581681781881982082182282382482582682782882983083183283383483583683783883984084184284384484584684784884985085185285385485585685785885986086186286386486586686786886987087187287387487587687787887988088188288388488588688788888989089189289389489589689789889990090190290390490590690790890991091191291391491591691791891992092192292392492592692792892993093193293393493593693793893994094194294394494594694794894995095195295395495595695795895996096196296396496596696796896997097197297397497597697797897998098198298398498598698798898999099199299399499599699799899910001001100210031004100510061007100810091010101110121013101410151016101710181019102010211022102310241025102610271028102910301031103210331034 |
- #include "Model3D.h"
- #include "Animation3D.h"
- #include "Bild.h"
- #include "DXBuffer.h"
- #include "Model2D.h"
- #include "Textur.h"
- #include "Welt3D.h"
- #ifdef WIN32
- # include <d3d11.h>
- #endif
- #include <stdexcept>
- using namespace Framework;
- // Inhalt der Knochen Klasse
- // Konstruktor
- Knochen::Knochen(int id)
- {
- pos = Vec3<float>(0, 0, 0);
- winkel = Vec3<float>(0, 0, 0);
- geschwister = 0;
- kinder = 0;
- this->id = id;
- }
- // Destruktor
- Knochen::~Knochen()
- {
- delete geschwister;
- delete kinder;
- }
- // public
- // Setzt die Position des Knochens relativ zum Model Ursprung
- // pos: Die Position
- void Knochen::setPosition(Vec3<float>& pos)
- {
- this->pos = pos;
- }
- // Setzt die Drehung des Knochens relativ zum Model Ursprung
- // winkel: Ein Vektor der die Drehung um die verschiedenen Achsen als
- // Komponenten hat
- void Knochen::setDrehung(Vec3<float>& winkel)
- {
- this->winkel = winkel;
- }
- // Fügt dem Knochen ein Geschwister Knochen hinzu
- // k: Der Knochen, der hinzugefügt werden soll
- void Knochen::addGeschwisterKnochen(Knochen* k)
- {
- if (!geschwister)
- geschwister = k;
- else
- geschwister->addGeschwisterKnochen(k);
- }
- // Fügt einem bestimmten Knochen ein Kind Knochen hinzu
- // id: Die id des Knochens, wo der Knochen als Kind hinzugefügt werden soll
- // k: Der Knochen, der hinzugefügt werden soll
- void Knochen::addKind(int id, Knochen* k)
- {
- if (this->id == id)
- {
- if (!kinder)
- kinder = k;
- else
- kinder->addGeschwisterKnochen(k);
- }
- else
- {
- if (kinder)
- kinder->addKind(id, k);
- else
- {
- Text err = "Es wurde kein Knochen mit der Id: ";
- err += id;
- err += " im Skelett gefunden, um ein Kind Knochen hinzuzufügen. "
- "Datei:" __FILE__ ", Zeile: ";
- err += __LINE__;
- err += "!";
- delete k;
- throw std::out_of_range(err);
- }
- }
- }
- // Berechnet die Matrizen des Knochen und die von all seinen Geschwister Knochen
- // und Kind Knochen
- // elternMat: Die fertig berechnete Matrix des Elternknochens
- // matBuffer: Ein Array, in dem alle berechneten Matrizen gespeichert werden
- // sollen scaleFactor: Die Skallierung des Modells kamMatrix: Die vereiniegung
- // der view und projektions Matrizen
- void Knochen::kalkulateMatrix(Mat4<float>& elternMat,
- Mat4<float>* matBuffer,
- float scaleFactor,
- Mat4<float>& kamMat)
- {
- if (geschwister)
- geschwister->kalkulateMatrix(elternMat, matBuffer, scaleFactor, kamMat);
- matBuffer[id] = matBuffer[id].translation(pos * scaleFactor)
- * matBuffer[id].rotationZ(winkel.z)
- * matBuffer[id].rotationX(winkel.x)
- * matBuffer[id].rotationY(winkel.y)
- * matBuffer[id].scaling(scaleFactor);
- matBuffer[id] = elternMat * matBuffer[id];
- if (kinder)
- kinder->kalkulateMatrix(matBuffer[id], matBuffer, scaleFactor, kamMat);
- matBuffer[id] = kamMat * matBuffer[id];
- }
- Knochen* Framework::Knochen::zGeschwister() const
- {
- return geschwister;
- }
- Knochen* Framework::Knochen::zKind() const
- {
- return kinder;
- }
- // Kopiert den Knochen mit allen Geschwister Knochen und Kind Knochen
- Knochen* Knochen::kopiereKnochen() const
- {
- Knochen* ret = new Knochen(id);
- ret->pos = pos;
- ret->winkel = winkel;
- if (geschwister) ret->geschwister = geschwister->kopiereKnochen();
- if (kinder) ret->kinder = kinder->kopiereKnochen();
- return ret;
- }
- // Gibt die Id des Knochens zurück
- int Knochen::getId() const
- {
- return id;
- }
- // Gibt die Drehung des Knochens zurück
- Vec3<float> Knochen::getDrehung() const
- {
- return winkel;
- }
- // Gibt die Position des Knochens zurück
- Vec3<float> Knochen::getPosition() const
- {
- return pos;
- }
- // Gibt den Radius des Knochens zurück
- float Knochen::getRadius() const
- {
- float r = pos.getLength();
- if (geschwister) r = MAX(r, geschwister->getRadius());
- if (kinder) r += kinder->getRadius();
- return r;
- }
- // Inhalt der Skelett Klasse
- // Konstruktor
- Skelett::Skelett()
- : ReferenceCounter()
- {
- k = 0;
- nextId = 0;
- }
- // Destruktor
- Skelett::~Skelett()
- {
- if (k) delete k;
- }
- // Gibt die Id des nächsten Knochens zurück und berechnet die neue Id für den
- // Knochen danach Es können maximal MAX_KNOCHEN_ANZ Knochen für ein Skelett
- // existieren. Wenn diese Zahl überschritten wird, so wird -1 zurückgegeben
- int Skelett::getNextKnochenId()
- {
- return nextId++;
- }
- void Framework::Skelett::setNextKnochenId(int id)
- {
- nextId = id;
- }
- // Fügt dem Skellet einen Knochen hinzu
- // k: Der Knochen
- // elternId: Die Id des Eltern Knochens. Wenn der Knochen kein Elternknochen
- // besitzt, kannder Parameter weggelassen werden.
- void Skelett::addKnochen(Knochen* k, int elternId)
- {
- if (!this->k)
- this->k = k;
- else
- this->k->addKind(elternId, k);
- if (k->getId() >= nextId) nextId = k->getId() + 1;
- }
- // Berechnet die Matrizen der Knochen
- // modelMatrix: Die Matrix, die das Skelett in den Raum der Welt transformiert
- // matBuffer: Ein Array von Matrizen, der durch die Knochen Matrizen gefüllt
- // wird scaleFactor: Die skallierung des Objektes kamMatrix: Die vereiniegung
- // der view und projektions Matrizen return: gibt die Anzahl der verwendeten
- // Matrizen zurück
- int Skelett::kalkulateMatrix(Mat4<float>& modelMatrix,
- Mat4<float>* matBuffer,
- float scaleFactor,
- Mat4<float>& kamMatrix)
- {
- k->kalkulateMatrix(modelMatrix, matBuffer, scaleFactor, kamMatrix);
- return nextId;
- }
- // Berechnet den Radius des Skeletts
- float Skelett::getRadius() const
- {
- if (k) return k->getRadius();
- return 0;
- }
- // gibt den Wurzel Knochen zurück
- Knochen* Framework::Skelett::zKnochen() const
- {
- return k;
- }
- // Kopiert das Skelett
- Skelett* Skelett::kopiereSkelett() const
- {
- Skelett* ret = new Skelett();
- ret->nextId = nextId;
- if (k) ret->addKnochen(k->kopiereKnochen());
- return ret;
- }
- int Framework::Skelett::zNextKnochenId() const
- {
- return nextId;
- }
- // Inhalt des Polygon3D Struct
- // Konstruktor
- Polygon3D::Polygon3D()
- {
- indexAnz = 0;
- indexList = 0;
- }
- // Destruktor
- Polygon3D::~Polygon3D()
- {
- delete[] indexList;
- }
- // Inhalt der Model3DData Klasse
- // Konstruktor
- Model3DData::Model3DData(
- DXBuffer* dxVertexBuffer, DXBuffer* dxIndexBuffer, int id)
- : ReferenceCounter(),
- dxIndexBuffer(dxIndexBuffer),
- dxVertexBuffer(dxVertexBuffer),
- id(id)
- {
- skelett = 0;
- vertexList = 0;
- vertexCount = 0;
- polygons = new Array<Polygon3D*>();
- ambientFactor = 1.f;
- diffusFactor = 0.f;
- specularFactor = 0.f;
- indexCount = 0;
- indexBuffer = 0;
- radius = 0;
- }
- // Destruktor
- Model3DData::~Model3DData()
- {
- clearModel();
- polygons->release();
- dxIndexBuffer->release();
- dxVertexBuffer->release();
- delete[] indexBuffer;
- }
- // updates the DX Buffer gpu memory if changed
- DLLEXPORT void Model3DData::updateGPUMemory()
- {
- dxIndexBuffer->copieren();
- dxVertexBuffer->copieren();
- }
- // Löscht alle Model daten
- void Model3DData::clearModel()
- {
- delete[] vertexList;
- vertexCount = 0;
- vertexList = 0;
- for (Polygon3D* i : *polygons)
- delete i;
- polygons->leeren();
- if (skelett) skelett->release();
- skelett = 0;
- radius = 0;
- delete[] indexBuffer;
- indexBuffer = 0;
- indexCount = 0;
- }
- // Berechnet die normalen für die Eckpunkte des Modells
- void Model3DData::calculateNormals()
- {
- for (int i = 0; i < vertexCount; i++)
- {
- Vec3<float> normal(0, 0, 0);
- for (Polygon3D* p : *polygons)
- {
- int begin = 0;
- for (int j = 0; j < p->indexAnz; j++)
- {
- if (j % 3 == 0) begin = j;
- if (p->indexList[j] == i)
- {
- Vec3<float> a = vertexList[p->indexList[begin]].pos;
- Vec3<float> b = vertexList[p->indexList[begin + 1]].pos;
- Vec3<float> c = vertexList[p->indexList[begin + 2]].pos;
- normal += (b - a).crossProduct(c - a).normalize();
- normal.normalize();
- }
- }
- }
- vertexList[i].normal = normal;
- }
- }
- //! Erstellt einen buffer für alle polygon indizes
- void Model3DData::buildIndexBuffer()
- {
- delete[] indexBuffer;
- indexCount = 0;
- for (Polygon3D* p : *polygons)
- indexCount += p->indexAnz;
- indexBuffer = new int[indexCount];
- int current = 0;
- for (Polygon3D* p : *polygons)
- {
- memcpy(indexBuffer + current, p->indexList, sizeof(int) * p->indexAnz);
- current += p->indexAnz;
- }
- dxIndexBuffer->setLength((int)(indexCount * sizeof(int)));
- dxIndexBuffer->setData(indexBuffer);
- }
- // Setzt den Zeiger auf ein standartmäßig verwendete Skelett
- // s: Das Skelett, das verwendet werden soll
- void Model3DData::setSkelettZ(Skelett* s)
- {
- if (skelett) skelett->release();
- skelett = s;
- }
- // Setzt einen Zeiger auf eine Liste mit allen Vertecies des Models
- // vertexList: Ein Array mit Vertecies
- // anz: Die Anzahl der Vertecies im Array
- void Model3DData::setVertecies(Vertex3D* vertexList, int anz)
- {
- delete[] this->vertexList;
- this->vertexList = vertexList;
- vertexCount = anz;
- maxPos = {-INFINITY, -INFINITY, -INFINITY};
- minPos = {INFINITY, INFINITY, INFINITY};
- radius = 0;
- for (int i = 0; i < anz; i++)
- {
- float r = vertexList[i].pos.getLength();
- if (r > radius) radius = r;
- if (vertexList[i].pos.x < minPos.x) minPos.x = vertexList[i].pos.x;
- if (vertexList[i].pos.y < minPos.y) minPos.y = vertexList[i].pos.y;
- if (vertexList[i].pos.z < minPos.z) minPos.z = vertexList[i].pos.z;
- if (vertexList[i].pos.x > maxPos.x) maxPos.x = vertexList[i].pos.x;
- if (vertexList[i].pos.y > maxPos.y) maxPos.y = vertexList[i].pos.y;
- if (vertexList[i].pos.z > maxPos.z) maxPos.z = vertexList[i].pos.z;
- vertexList[i].id = i;
- }
- dxVertexBuffer->setLength((int)(anz * sizeof(Vertex3D)));
- dxVertexBuffer->setData(vertexList);
- }
- // Fügt ein Polygon zum Model hinzu
- // polygon: Das Polygon, das hinzugefügt erden soll
- void Model3DData::addPolygon(Polygon3D* polygon)
- {
- polygons->add(polygon);
- buildIndexBuffer();
- }
- // Git den Factor an, mit dem das umgebungslicht (textur farbe) multipliziert
- // wird
- // f: der neue Faktor (von 0 bis 1, ambient + specular + diffuse = 1)
- void Model3DData::setAmbientFactor(float f)
- {
- ambientFactor = f;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Lichtfarbe von Lichtquellen multipliziert wird
- // f: der neue Faktor (von 0 bis 1, ambient + specular + diffuse = 1)
- void Model3DData::setDiffusFactor(float f)
- {
- diffusFactor = f;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Reflektion von Lichtquellen multipliziert wird
- // f: der neue Faktor (von 0 bis 1, ambient + specular + diffuse = 1)
- void Model3DData::setSpecularFactor(float f)
- {
- specularFactor = f;
- }
- // Konvertiert ein 2d Model zu 3D
- // model: Das 2d Model, das zu 3d konvertiert werden soll
- // z: Die z koordinate aller punkte des Models
- void Model3DData::copyModel2D(Model2DData* model, float z)
- {
- if (model && model->vListen && model->polygons)
- {
- clearModel();
- int vAnz = 0;
- for (const Polygon2D& p : *model->polygons)
- vAnz += p.vertex->getEintragAnzahl();
- Vertex3D* vertexList = new Vertex3D[vAnz];
- int index = 0;
- for (auto i : *model->vListen)
- {
- Polygon3D* p = new Polygon3D();
- p->indexAnz = 0;
- for (auto j : *i)
- {
- for (auto k = j->zListe()->begin();
- k && k.hasNext() && k.next().hasNext();
- k++)
- p->indexAnz += 3;
- }
- p->indexList = new int[p->indexAnz];
- p->indexAnz = 0;
- for (auto j : *i)
- {
- for (auto k = j->zListe()->begin(); k; k++)
- {
- assert(index < vAnz);
- if (index < vAnz)
- {
- vertexList[index].pos
- = Vec3<float>(k->punkt->x, k->punkt->y, z);
- vertexList[index].tPos = (Vec2<float>)*k->textur;
- if (k.hasNext() && k.next().hasNext())
- {
- p->indexList[p->indexAnz] = index;
- p->indexAnz++;
- p->indexList[p->indexAnz] = index + 1;
- p->indexAnz++;
- p->indexList[p->indexAnz] = index + 2;
- p->indexAnz++;
- }
- }
- else
- break;
- index++;
- }
- }
- addPolygon(p);
- }
- this->setVertecies(vertexList, vAnz);
- buildIndexBuffer();
- calculateNormals();
- }
- }
- // Entfernt ein Polygon
- // index: Der Index des Polygons
- void Model3DData::removePolygon(int index)
- {
- if (!polygons->hat(index)) return;
- delete polygons->get(index);
- polygons->remove(index);
- buildIndexBuffer();
- }
- // Berechnet die Matrizen der Knochen
- // modelMatrix: Die Matrix, die das Skelett in den Raum der Welt transformiert
- // matBuffer: Ein Array von Matrizen, der durch die Knochen Matrizen gefüllt
- // wird scaleFactor: Die Skallierung des Modells kamMatrix: Die vereiniegung
- // der view und projektions Matrizen return: gibt die Anzahl der verwendeten
- // Matrizen zurück
- int Model3DData::kalkulateMatrix(Mat4<float>& modelMatrix,
- Mat4<float>* matBuffer,
- float scaleFactor,
- Mat4<float>& kamMatrix) const
- {
- if (!skelett) return 0;
- return skelett->kalkulateMatrix(
- modelMatrix, matBuffer, scaleFactor, kamMatrix);
- }
- // Gibt die Anzahl an Polygonen zurück
- int Model3DData::getPolygonAnzahl() const
- {
- return polygons->getEintragAnzahl();
- }
- // Gibt ein bestimmtes Polygon zurück
- // index: Der Index des Polygons
- Polygon3D* Model3DData::getPolygon(int index) const
- {
- if (!polygons->hat(index)) return 0;
- return polygons->get(index);
- }
- // Gibt einen Iterator zurück, mit dem sich die Polygons auflisten lassen
- Iterator<Polygon3D*> Model3DData::getPolygons() const
- {
- return polygons->begin();
- }
- // Gibt den radius einer Kugel zurück, die das gesammte Model umschließt
- float Model3DData::getRadius() const
- {
- return radius;
- }
- // Gibt die Id der Daten zurück, wenn sie in einer Model3DList registriert
- // wurden. (siehe Framework::zM3DRegister())
- int Model3DData::getId() const
- {
- return id;
- }
- // Git den Factor an, mit dem das umgebungslicht (textur farbe) multipliziert
- // wird
- float Model3DData::getAmbientFactor() const
- {
- return ambientFactor;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Lichtfarbe von Lichtquellen multipliziert wird
- float Model3DData::getDiffusFactor() const
- {
- return diffusFactor;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Reflektion von Lichtquellen multipliziert wird
- float Model3DData::getSpecularFactor() const
- {
- return specularFactor;
- }
- // Gibt eine Kopie des Skeletts zurück, welches für annimationen verwendet
- // werden kann
- Skelett* Model3DData::copySkelett() const
- {
- return skelett ? skelett->kopiereSkelett() : 0;
- }
- // Gibt die Anzahl an Vertices zurück
- int Model3DData::getVertexAnzahl() const
- {
- return vertexCount;
- }
- // Gibt einen Buffer mit allen Vertecies des Models zurück
- const Vertex3D* Model3DData::zVertexBuffer() const
- {
- return vertexList;
- }
- //! Gibt eine refferenz auf den beginn des indexBuffers zurück
- const int* Model3DData::getIndexBuffer() const
- {
- return indexBuffer;
- }
- //! Gibt eine die Anzahl der indizes im indexBuffer zurück
- int Model3DData::getIndexCount() const
- {
- return indexCount;
- }
- //! Gibt den Index buffer zurück;
- DXBuffer* Model3DData::zDXIndexBuffer() const
- {
- return dxIndexBuffer;
- }
- //! Gibt den Vertex buffer zurück;
- DXBuffer* Model3DData::zDXVertexBuffer() const
- {
- return dxVertexBuffer;
- }
- //! gibt den minnimalen Punkt der Bounding box des Models zurück
- Vec3<float> Model3DData::getMinPos() const
- {
- return minPos;
- }
- //! gibt den maximalen Punkt der bounding box des Mopdels zurück
- Vec3<float> Model3DData::getMaxPos() const
- {
- return maxPos;
- }
- // Inhalt der Model3DTextur
- // Konstruktor
- Model3DTextur::Model3DTextur()
- : ReferenceCounter()
- {
- textures = new Textur*[1];
- textures[0] = 0;
- textureCount = 1;
- }
- // Destruktor
- Model3DTextur::~Model3DTextur()
- {
- for (int i = 0; i < textureCount; i++)
- {
- if (textures[i]) textures[i]->release();
- }
- delete[] textures;
- }
- // Legt fest, welche Textur für welches Polygon ist
- // pI: Der Index des Polygons
- // txt: Die Textur des Polygons
- void Model3DTextur::setPolygonTextur(int pI, Textur* txt)
- {
- if (pI >= textureCount)
- {
- Textur** tmp = textures;
- textures = new Textur*[pI + 1];
- memcpy(textures, tmp, sizeof(Textur*) * textureCount);
- memset(textures + textureCount,
- 0,
- sizeof(Textur*) * (pI + 1 - textureCount));
- delete[] tmp;
- textureCount = pI + 1;
- }
- if (textures[pI]) textures[pI]->release();
- textures[pI] = txt;
- }
- // Gibt einen Zeiger auf die Textur eines Polygons zurück ohne erhöhten
- // Reference Counter
- // i: Der Index des Polygons
- Textur* Model3DTextur::zPolygonTextur(int i) const
- {
- return textures[i];
- }
- // Inhalt der AnimationData Struktur
- Model3D::AnimationData* Model3D::AnimationData::getThis()
- {
- return this;
- }
- Model3D::AnimationData* Model3D::AnimationData::release()
- {
- a->release();
- delete this;
- return 0;
- }
- // Inhalt der Model3D Klasse
- // Konstruktor
- Model3D::Model3D()
- : Zeichnung3D()
- {
- model = 0;
- textur = 0;
- skelett = 0;
- animations = new RCArray<AnimationData>();
- ambientFactor = 1.f;
- diffusFactor = 0.f;
- specularFactor = 0.f;
- }
- // Destruktor
- Model3D::~Model3D()
- {
- if (model) model->release();
- if (textur) textur->release();
- if (skelett) skelett->release();
- animations->release();
- }
- // Fügt eine Animation hinzu
- // a: Die neue Animation
- void Model3D::addAnimation(Animation3D* a, double speed)
- {
- AnimationData* d = new AnimationData();
- d->a = a;
- d->speed = speed;
- d->offset = 0;
- animations->add(d);
- }
- // Entfernt eine Animation
- // zA: Die zu entfernende Animation
- void Model3D::removeAnimation(Animation3D* zA)
- {
- for (int i = 0; i < animations->getEintragAnzahl(); i++)
- {
- if (animations->z(i)->a == zA)
- {
- animations->remove(i);
- return;
- }
- }
- }
- // Setzt die Daten des Models
- // data: Die Daten
- void Model3D::setModelDaten(Model3DData* data)
- {
- if (model) model->release();
- if (skelett) skelett = (Skelett*)skelett->release();
- model = data;
- if (model)
- {
- skelett = model->copySkelett();
- this->ambientFactor = model->getAmbientFactor();
- this->specularFactor = model->getSpecularFactor();
- this->diffusFactor = model->getDiffusFactor();
- }
- }
- // Setzt die zum Zeichnen zu benutzenden Texturen
- // txt: Ein Liste mit Texturen zu den verschiedenen Polygonen zugeordnet
- void Model3D::setModelTextur(Model3DTextur* txt)
- {
- if (textur) textur->release();
- textur = txt;
- }
- // Git den Factor an, mit dem das umgebungslicht (textur farbe) multipliziert
- // wird
- // f: der neue Faktor (von 0 bis 1, ambient + specular + diffuse = 1)
- void Framework::Model3D::setAmbientFactor(float f)
- {
- this->ambientFactor = f;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Lichtfarbe von Lichtquellen multipliziert wird
- // f: der neue Faktor (von 0 bis 1, ambient + specular + diffuse = 1)
- void Framework::Model3D::setDiffusFactor(float f)
- {
- diffusFactor = f;
- }
- // Git den Factor an, mit dem das umgebungslicht (textur farbe) multipliziert
- // wird
- // f: der neue Faktor (von 0 bis 1, ambient + specular + diffuse = 1)
- void Framework::Model3D::setSpecularFactor(float f)
- {
- specularFactor = f;
- }
- // Errechnet die Matrizen aller Knochen des Skeletts des Models
- // viewProj: Die miteinander multiplizierten Kameramatrizen
- // matBuffer: Ein Array mit Matrizen, der gefüllt werden soll
- // return: Die Anzahl der Matrizen, die das Model benötigt
- int Model3D::errechneMatrizen(Mat4<float>& viewProj, Mat4<float>* matBuffer)
- {
- int ret = 0;
- if (skelett)
- ret = skelett->kalkulateMatrix(welt, matBuffer, size, viewProj);
- else if (model)
- ret = model->kalkulateMatrix(welt, matBuffer, size, viewProj);
- if (!ret) return Zeichnung3D::errechneMatrizen(viewProj, matBuffer);
- return ret;
- }
- // Verarbeitet die vergangene Zeit
- // tickval: Die zeit in sekunden, die seit dem letzten Aufruf der Funktion
- // vergangen ist return: true, wenn sich das Objekt verändert hat, false
- // sonnst.
- bool Model3D::tick(double tickval)
- {
- radius = model ? model->getRadius() : 0;
- if (skelett)
- {
- radius += skelett->getRadius();
- for (auto i = animations->begin(); i && i._; i++)
- {
- rend = i->speed > 0;
- i->a->apply(skelett, i->offset, tickval * i->speed);
- }
- }
- return Zeichnung3D::tick(tickval);
- }
- //! zum aktualisieren der shader daten
- void Model3D::beforeRender(
- GraphicsApi* api, Shader* zVertexShader, Shader* zPixelShader)
- {}
- void Model3D::afterRender(
- GraphicsApi* api, Shader* zVertexShader, Shader* zPixelShader)
- {}
- // Gibt die Textur zurück
- Model3DTextur* Model3D::getTextur()
- {
- return textur ? dynamic_cast<Model3DTextur*>(textur->getThis()) : 0;
- }
- // Gibt die Textur zurück (ohne erhöhten Reference Counter)
- Model3DTextur* Model3D::zTextur()
- {
- return textur;
- }
- // Gibt die ModelDaten zurück
- Model3DData* Model3D::getModelData()
- {
- return model ? dynamic_cast<Model3DData*>(model->getThis()) : 0;
- }
- // Gibt die ModelDaten zurück (ohne erhöhten Reference Counter)
- Model3DData* Model3D::zModelData()
- {
- return model;
- }
- // prüft, ob ein Strahl dieses Objekt trifft
- // point: der startpunkt des Strahls in Weltkoordinaten
- // dir: die Richtung des Strahls in Weltkoordinaten
- // maxSqDist: Die maximale quadratische distanz die erlaubt ist
- // pId: die Id des Polygons, zu dem der Schnittpunkt gehört
- // return: den quadratischen Abstand des Schnittpunktes zum Ursprung des
- // Strahls oder -1, wenn kein schnittpunkt existiert
- float Model3D::traceRay(
- Vec3<float>& p, Vec3<float>& d, float maxSqDist, int& pId) const
- {
- if (!model) return -1;
- Vec3<float> dir = d;
- dir.rotateY(-angle.y);
- dir.rotateX(-angle.x);
- dir.rotateZ(-angle.z);
- Vec3<float> point = p;
- point.rotateY(-angle.y);
- point.rotateX(-angle.x);
- point.rotateZ(-angle.z);
- point -= pos;
- float nearest = (-dir.x * point.x - dir.y * point.y - dir.z * point.z)
- / (dir.x * dir.x + dir.y * dir.y + dir.z * dir.z);
- float dist = (point + dir * nearest).getLengthSq();
- if (dist > (radius * size) * (radius * size)
- || (dir * nearest).getLength() - radius * size > sqrt(maxSqDist)
- || (nearest < 0
- && (dir * nearest).getLengthSq()
- > radius * size * radius
- * size)) // es gibt kein schnittpunkt
- return -1;
- bool existsHit = 0;
- if (skelett)
- { // todo
- }
- else
- {
- int index = 0;
- for (auto p = model->getPolygons(); p; p++)
- {
- for (int j = 0; j < p->indexAnz; j++)
- {
- if (j % 3 == 0)
- {
- Vec3<float> a = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j]].pos;
- Vec3<float> b
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j + 1]].pos;
- Vec3<float> c
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j + 2]].pos;
- Vec3<float> normal
- = (b - a).crossProduct(c - a).normalize();
- if (normal * dir < 0) // Prüfe ob die Normale in Richtung
- // des Strahl ursprungs zeigt
- {
- nearest
- = (a * normal - point * normal) / (dir * normal);
- Vec3<float> hit = point + dir * nearest;
- if ((b - a).angle(hit - a) <= (b - a).angle(c - a)
- && (c - a).angle(hit - a) <= (b - a).angle(c - a)
- && (a - b).angle(hit - b) <= (a - b).angle(c - b))
- {
- maxSqDist = (hit - point).getLengthSq();
- pId = index;
- existsHit = 1;
- }
- }
- index++;
- }
- }
- }
- }
- return existsHit ? maxSqDist : -1;
- }
- // berechnet die Farbe des Schnittpunktes deines Strahls
- // point: der startpunkt des Strahls in Weltkoordinaten
- // dir: die Richtung des Strahls in Weltkoordinaten
- // zWelt: die Welt, aus der der Strahl kommt
- // return: die Farbe des Schnittpunktes
- int Model3D::traceRay(
- Vec3<float>& p, Vec3<float>& d, int pId, Welt3D* zWelt) const
- {
- Vec3<float> dir = d;
- dir.rotateY(-angle.y);
- dir.rotateX(-angle.x);
- dir.rotateZ(-angle.z);
- Vec3<float> point = p;
- point.rotateY(-angle.y);
- point.rotateX(-angle.x);
- point.rotateZ(-angle.z);
- point -= pos;
- int index = 0;
- for (auto p = model->getPolygons(); p; p++, index++)
- {
- for (int j = 0; j < p->indexAnz; j++)
- {
- if (j % 3 == 0)
- {
- if (pId == 0)
- {
- const Vec3<float>& a
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j]].pos;
- const Vec3<float>& b
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j + 1]].pos;
- const Vec3<float>& c
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j + 2]].pos;
- Vertex at = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j]].tPos;
- Vertex bt
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j + 1]].tPos;
- Vertex ct
- = model->zVertexBuffer()[p->indexList[j + 2]].tPos;
- Vec3<float> normal
- = (b - a).crossProduct(c - a).normalize();
- float t = (a * normal - point * normal) / (dir * normal);
- Vec3<float> hit = point + dir * t;
- float a0 = (a - b).crossProduct(a - c).getLength() / 2;
- float a1
- = (b - hit).crossProduct(c - hit).getLength() / 2 / a0;
- float a2
- = (c - hit).crossProduct(a - hit).getLength() / 2 / a0;
- float a3
- = (a - hit).crossProduct(b - hit).getLength() / 2 / a0;
- Vertex ht = at * a1 + bt * a2 + ct * a3;
- Bild* tex = textur->zPolygonTextur(index)->zBild();
- if (ht.x >= 0 && ht.y >= 0 && ht.x <= 1 && ht.y <= 1)
- return tex->getPixel(
- (int)(ht.x * ((float)tex->getBreite() - 1.f)
- + 0.5f),
- (int)(ht.y * ((float)tex->getHeight() - 1.f)
- + 0.5f));
- return 0xFF000000;
- }
- pId--;
- }
- }
- }
- return 0xFF000000;
- }
- // Gibt die Id der Daten zurück, wenn sie in einer Model3DList registriert
- // wurden. (siehe Framework::zM3DRegister())
- int Model3D::getDatenId() const
- {
- return model ? model->getId() : -1;
- }
- // Git den Factor an, mit dem das umgebungslicht (textur farbe) multipliziert
- // wird
- float Model3D::getAmbientFactor() const
- {
- return ambientFactor;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Lichtfarbe von Lichtquellen multipliziert wird
- float Model3D::getDiffusFactor() const
- {
- return diffusFactor;
- }
- // Git den Factor an, mit dem die Reflektion von Lichtquellen multipliziert wird
- float Model3D::getSpecularFactor() const
- {
- return specularFactor;
- }
- // Gibt die Anzahl an Vertices zurück
- int Model3D::getVertexAnzahl() const
- {
- return model ? model->getVertexAnzahl() : 0;
- }
- // Gibt einen Buffer mit allen Vertecies des Models zurück
- const Vertex3D* Model3D::zVertexBuffer() const
- {
- return model ? model->zVertexBuffer() : 0;
- }
- //! Gibt true zurück wenn ein bestimmtes polygon gezeichnet werden muss
- bool Model3D::needRenderPolygon(int index)
- {
- return 1;
- }
- Textur* Model3D::zEffectTextur()
- {
- return 0;
- }
- float Model3D::getEffectPercentage()
- {
- return 0;
- }
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