第五章 场 景 绘 制 与 交 互

第五章场景绘制与交互Intra3D 2.0体系结构中的前三层均与窗口系统无关，但是图形不能画在脑子里，交互不能靠嘴巴来实现。

第四层“绘制与交互层”必须与窗口系统相关。

本章重点讲述场景视窗程序SceneView与简单视窗程序Window3D的设计。

SceneView用于构造交互式3D应用软件的主界面，Window3D用于构造3D对话。

5.1场景视窗SceneView的设计三维图形的交互式绘制是程序员面临的主要困难之一。

Intra3D场景视窗程序SceneView封装了交互式绘制的所有细节，如消息处理、场景节点的遍历绘制、多重采样消锯齿、鼠标交互等。

SceneView为开发者提供简洁的编程接口，可以快速创建交互式3D应用程序框架。

C++类库中的SceneView程序见Intra3D-DLL\Inc lude\Layer4\SceneView.h和Intra3D-DLL\Layer4\SceneView.cpp。

COM库中的程序见Intra3D-COM\Layer4\ SceneView.h和SceneView.cpp。

由于SceneView与窗口相关，使得类库中的SceneView程序与COM库中的程序有些差别。

COM对象SceneView更确切地应该称为ActiveX控件，它具有方法、事件和属性。

本节先分四小节论述类SceneView的设计，再论述ActiveX控件SceneView的设计。

类SceneView是Visual C++ MFC中CView的派生类，其声明如下：class SceneView : public CView{public:SceneView(void);~SceneView(void);DECLARE_DYNCREATE(SceneView)//----------------------------------- 用于设置场景绘制、动画的函数------------------------------------- void SetClearColor(float red,float green,float blue,float alpha=0.0f); // 设置背景颜色void GetClearColor(float *red, float *green, float *blue, float *alpha); // 获取背景颜色void Set SceneRoot(SceneNode * node); // 设置当前场景的跟节点SceneNode *Get SceneRoot(void); // 获取当前的场景的跟节点void EnableAnimate(void); // 使场景处于动画状态void DisableAnimate(void); // 停止场景的动画BOOL IsAnimateEnabled(void); // 检查场景是否处于动画状态void EnableAntialiasing(int jitterTimes); // 启用多重采样消锯齿void DisableAntialiasing(void); // 停止多重采样消锯齿void GetAnt ialiasingInfo(BOOL *bAntialiasing, int *jitterTimes); // 获取消锯齿的信息virtual void InitScene(void); // 用户定义的场景初始化函数virtual void ControlAnimat e(void); // 用户定义的动画函数，控制各节点的运动void Run(void); // 执行绘制与动画BOOL SaveAsBMP(char *strFile); // 将当前窗口的3D 图形保存为BMP 图像public: //------------------------------------------ 用于交互的函数---------------------------------------- void SelectNode(char *name); // 拾取当前场景的某个节点void SelectNode(SceneNode * node); // 拾取当前场景的某个节点void UnselectNode(void); // 取消已拾取的节点void SetMouseInteraction(int type); // 设置鼠标交互的方式int GetMouseInteraction(void); // 获取鼠标交互的方式//---------------------------- SceneView 标准3D 交互，有对应的工具条----------------------------- afx_msg void OnToggleAnimate(void); // Enable/Disable 动画afx_msg void OnMouseSelect(void); // Select/Unselect 节点afx_msg void OnMouseTranslat eXY(void); // “左右上下”平移afx_msg void OnMouseTranslat eXZ(void); // “左右前后”平移afx_msg void OnMouseRot ate(void); // 绕原点任意方向旋转afx_msg void OnMouseRot ateLeftRight(void); // 绕原点“左右”翻转afx_msg void OnMouseRot ateUpDown(void); // 绕原点“上下”翻转afx_msg void OnMouseRot ateCWCCW(void); // 绕原点“顺逆时针”旋转afx_msg void OnScaleUp(void); // XYZ 同比例放大，对于相机即为OnZoomIn afx_msg void OnScaleDown(void); // XYZ 同比例缩小，对于相机即为OnZoomOut afx_msg void OnZoomIn(void); // 减小相机视角，放大整个场景afx_msg void OnZoomOut(void); // 增大相机视角，缩小整个场景afx_msg void OnPerspective(void); // 相机节点透视投影afx_msg void OnOrtho(void); // 相机节点平行投影afx_msg void OnReset(void); // 恢复初始状态//---------------------------- SceneView 辅助3D 交互，有对应的工具条----------------------------- //---------------------------- P表示Positive ，N表示Negative ------------------------------------------ afx_msg void OnTranslat eXP(void);afx_msg void OnTranslat eXN(void);afx_msg void OnTranslat eYP(void);afx_msg void OnTranslat eYN(void);afx_msg void OnTranslat eZP(void);afx_msg void OnTranslat eZN(void);afx_msg void OnRot ateXP(void);afx_msg void OnRot ateXN(void);afx_msg void OnRot ateYP(void);afx_msg void OnRot ateYN(void);afx_msg void OnRot ateZP(void);afx_msg void OnRot ateZN(void);afx_msg void OnScaleXP(void);afx_msg void OnScaleXN(void);afx_msg void OnScaleYP(void);afx_msg void OnScaleYN(void);afx_msg void OnScaleZP(void);afx_msg void OnScaleZN(void);protected: //------------------------------------------ 窗口消息-----------------------------------------afx_msg int OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);afx_msg void OnClose(void);afx_msg void OnSiz e(UINT nType, int cx, int cy);afx_msg void OnTimer(UINT nIDEvent);afx_msg void OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point);afx_msg void OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point);afx_msg void OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point);DECLARE_MESSAGE_MAP()virtual void OnDraw(CDC* pDC){ Run(); } // Override Cview::OnDrawprotected: //--------------------------------------- 成员变量---------------------------------------------HGLRC m_hRC; // OpenGL 的RC HandleHDC m_hDC; // Window 的DC HandleSceneNode *m_pSceneRoot; // 场景根节点SceneNode *m_pSelectedNode; // 已被拾取的节点char m_strSelect edNodeName[32]; // 已被拾取的节点名字BOOL m_bNodeSelected; // 是否某一节点已被拾取float m_fClearColor[4]; // 背景颜色int m_iV iewportWidth; // 窗口宽度int m_iV iewportHeight; // 窗口高度int m_iMouseInt eraction; // 鼠标交互的方式int m_iMouseX, m_iMouseY; // 鼠标的坐标BOOL m_bLeftButtonDown; // 鼠标的左键是否按下BOOL m_bAnimat eEnabled; // 场景是否处于动画状态int m_iAnimateDelay; // 动画的延迟（毫秒）BOOL m_bAnt ialiasing; // 多重采样消锯齿标志int m_iJitterTimes; // 相机节点抖动次数};5.1.1 窗口消息处理SceneView的函数OnCreate、OnClose、OnSize、OnTimer、OnMouseMove、OnLButtonDown与OnLButtonUp对应如下消息映射：IMPLEMENT_DYNCREATE(SceneView, CView)BEGIN_MESSAGE_MAP(SceneView, CView)ON_WM_CREATE()ON_WM_CLOSE()ON_WM_SIZ E()ON_WM_TIMER()ON_WM_MOUSEMOVE()ON_WM_LBUTTONDOWN( )ON_WM_LBUTTONUP( )END_MESSAGE_MAP()函数OnCreate用于创建支持OpenGL像素格式的窗口。