وبلاگ تخصصي برنامه نويسي با VB

مباحث پيشرفته Direct3D - درس چهارم

موضوع : Vertex/Mesh Animation



در اين درس در مورد روشهاي ساخت انيميشن در Direct3D صحبت خواهيم کرد . انيميشن در فضاي سه بعدي در حالتهاي مختلفي مي تواند ايجاد شود که بسته به engine گرافيکي شما و ابزارهايي که ايجاد کرده ايد ، دارد . سه روش اصلي ساخت انيميشن وجود دارد که عبارتند از :
- Tween سازي دستي / درون يابي خطي ( manual tweening/linear interpolation )
- درون بابي برداري ( vector interpolation )
- درون يابي بر اساس فريم کليدي ( keyframe interpolation )

1 – روش اول يکي از ساده ترين راههاي ساخت انيميشن است . اين روش در زمانيکه با مدلهاي پيچيده سر و کار داريد مناسب نيست – و يا مدلهايي با تعداد زيادي vertex – اين روش نوعي tween کردن است که از مزيت index buffer ها استفاده مي کند .
درون يابي ، چگونگي تغييرات شيي در طول يک زمان مشخص مي باشد . در درسهاي قبلي شما درون يابي رنگ را روي يک شي ديديد که در آن يک رنگ بطور ملايم به رنگ ديگري تبديل مي شد ( fadeشدن ( . درون يابي خطي نيز مشابه آن است . براي درون يابي خطي از موقعيت A به موقعيت B از فرمول زير استفاده مي شود :
(B*V)+A*(1-V)
که A و B مختصاتهاي مبدا و مقصد هستند و V ضريب درون يابي است که عددي بين صفر و يک مي باشد . اين فرمول مختصات نقطه tween را در هر لحظه مشخص مي کند .
همانطور که مي بينيد بکار بردن اين فرمول براي يک شي با تعداد زيادي vertex بسيار وقت گير بوده و fram rate را پايين مي آورد .
تابع زير دو vertex و يک مقدار ضريب درون يابي را مي گيرد تا نقطه tween را محاسبه کند :

Private Function TweenVertices(Source As LITVERTEX, Dest As LITVERTEX, TweenAmount As Single) As LITVERTEX
TweenVertices.X = (Dest.X * TweenAmount) + Source.X * (1# - TweenAmount)x
TweenVertices.Y = (Dest.Y * TweenAmount) + Source.Y * (1# - TweenAmount)x
TweenVertices.Z = (Dest.Z * TweenAmount) + Source.Z * (1# - TweenAmount)x
TweenVertices.color = Source.color
End Function


اگر شما از vertex هاي UNLIT استفاده کنيد – vertex هايي با بردار نرمال – در اينصورت بايد کد فوق را تغيير دهيد و بايد tween را از نرمال مبدا به نرمال مقصد نيز انجام دهيد .
همانطور که مي بينيد رنگ tween vertex نيز تنظيم شده است . در يک تابع tweening مناسبتر مي توانيد رنگها ، مختصات بافت و مقادير specular را نيز tween کنيد .
محدوديتي که اين روش دارد اينست که خطي است و براي مدل کردن حرکتهاي غير خطي درست کار نمي کند .
حال مي خواهيم از تابع tween استفاده کنيم تا يک مکعب را در يک انيميشن به يک هرم تبديل کنيم . ابتدا سه شي را بصورت زير تعريف مي کنيم :

در ابتداي انيميشن ، شي current cube همان source cube است’
CubeVertices(0) = CreateLitVertex(-1, -1, -1, &HFF0000, 0, 0, 0)x
CubeVertices(1) = CreateLitVertex(-1, 1, -1, &HFF00&, 0, 0, 0)x
CubeVertices(2) = CreateLitVertex(1, -1, -1, &HFF&, 0, 0, 0)x
CubeVertices(3) = CreateLitVertex(1, 1, -1, &HFF00FF, 0, 0, 0)x
CubeVertices(4) = CreateLitVertex(-1, -1, 1, &HFFFF00, 0, 0, 0)x
CubeVertices(5) = CreateLitVertex(-1, 1, 1, &HFFFF, 0, 0, 0)x
CubeVertices(6) = CreateLitVertex(1, -1, 1, &HFFCC00, 0, 0, 0)x
CubeVertices(7) = CreateLitVertex(1, 1, 1, &HFFFFFF, 0, 0, 0)x
مکعب اوليه’
CubeVerticesSource(0) = CreateLitVertex(-1, -1, -1, &HFF0000, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(1) = CreateLitVertex(-1, 1, -1, &HFF00&, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(2) = CreateLitVertex(1, -1, -1, &HFF&, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(3) = CreateLitVertex(1, 1, -1, &HFF00FF, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(4) = CreateLitVertex(-1, -1, 1, &HFFFF00, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(5) = CreateLitVertex(-1, 1, 1, &HFFFF, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(6) = CreateLitVertex(1, -1, 1, &HFFCC00, 0, 0, 0)x
CubeVerticesSource(7) = CreateLitVertex(1, 1, 1, &HFFFFFF, 0, 0, 0)x
هرم مقصد’
CubeVerticesDest(0) = CreateLitVertex(-1, -1, -1, &HFF0000, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(1) = CreateLitVertex(-0.1, 1, -0.1, &HFF00&, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(2) = CreateLitVertex(1, -1, -1, &HFF&, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(3) = CreateLitVertex(0.1, 1, -0.1, &HFF00FF, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(4) = CreateLitVertex(-1, -1, 1, &HFFFF00, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(5) = CreateLitVertex(-0.1, 1, 0.1, &HFFFF, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(6) = CreateLitVertex(1, -1, 1, &HFFCC00, 0, 0, 0)x
CubeVerticesDest(7) = CreateLitVertex(0.1, 1, 0.1, &HFFFFFF, 0, 0, 0)x


حال بايد در يک حلقه با استفاده از تابع twen پيکسلهاي CubeVertices را update کنيم :

Private Sub UpdateAnimation()x
Dim I As Integer
به روز کردن پارامترهاي زمان و جهت'
If AnimTweenDir = True Then
AnimTweenFactor = AnimTweenFactor + (((GetTickCount() - LastTimeTweened) / 1000)*1#)
LastTimeTweened = GetTickCount
If AnimTweenFactor >= 1# Then
AnimTweenFactor = 1#
AnimTweenDir = False
End If
Else
AnimTweenFactor = AnimTweenFactor - (((GetTickCount() - LastTimeTweened) / 1000)*1#)
LastTimeTweened = GetTickCount
If AnimTweenFactor <= 0# Then
AnimTweenFactor = 0#
AnimTweenDir = True
End If
End If
به روز کردن اطلاعات vertex ها '
For I = 0 To 7
CubeVertices(I) = TweenVertices(CubeVerticesSource(I), CubeVerticesDest(I), AnimTweenFactor)x
Next I
به روز کردن بافر vertex’
If D3DVertexBuffer8SetData(VBuffer, 0, Len(CubeVertices(0)) * 8, 0, CubeVertices(0)) = D3DERR_INVALIDCALL Then GoTo Error:
Exit Sub
Error:
Debug.Print “Error occured whilst updating the animation…”x
End Sub


زمان پايه انيميشن توسط عبارت زير تنظيم مي شود :
(((GetTickCount() - LastTimeTweened) / 1000) * 1#)
همانطور که مي دانيد دو نوع انيميشن وجود دارد : انيميشن بر مبناي frame و انيميشن بر مبناي زمان . در انيميشن بر مبناي frame شماره فريم با يک مقدار ثابت در زمان افزايش مي يابد اما اگر اينکار باعث مي شود کيفيت انيميشن در کامپيوترهاي با سرعت متفاوت تغيير کند . بنابراين انيميشن را بر مبناي زمان توليد کرده ايم . انيميشن هاي بر مبناي زمان بجاي " 1 فريم در هر سيکل " ، " 30 فريم در هر ثانيه " هستند .

2 – روش دوم از توابع کتابخانه D3DX براي انجام عمل tweening استفاده مي کند و بنابراين بهبودي در سرعت انيميشن نسبت به روش بالا حاصل مي شود . با استفاده از کتابخانه D3DX مي توانيم عمل درون يابي خطي را براي تمام اجزا اصلي يک vertex انجام دهيم . ليست زير توابعي را براي اينکار نشان مي دهد :
- تابع D3DXVec3Lerp : انجام درون يابي براي موقعيت و نرمال :

D3DXVec3Lerp( VOut as D3DVECTOR, V1 as D3DVECTOR, V2 as D3DVECTOR, S as Single)x
- VOut = The result of the interpolation
- V1 = The source coordinates
- V2 = The destination coordinates
- S = The interpolation amount - between, but not limited to, 0.0 - 1.0 scale; where 0 is the source and 1 is the destination


- تابع D3DXColorLerp : انجام درون يابي براي رنگهاي vertex :

D3DXColorLerp( COut as D3DCOLORVALUE, C1 as D3DCOLORVALUE, C2 as D3DCOLORVALUE, S as Single)x
- COut = The resulting colour
- C1 = The source colour
- C2 = The destination colour
- S = The interpolant,

on a 0.0 to 1.0 scale
- تابع D3DXVec2Lerp : انجام درون يابي براي مختصاتهاي دوبعدي :

- VOut = The result of this interpolation
- V1 = The source coordinates
- V2 = The destination coordinates
- S = The interpolant on a 0.0 to 1.0 scale

- تابع D3DXVec3Hermite : توليد يک مسير منحني که از دو نقطه کنترل عبور مي کند :

D3DXVec3Hermite( VOut as D3DVECTOR, V1 as D3DVECTOR, T1 as D3DVECTOR, V2 as D3DVECTOR, T2 as D3DVECTOR, S as Single)x
- VOut = The Result
- V1 = The Source Coordinate
- T1 = The Tangent at the Source coordinate, this is the direction and speed the line will leave the source point.
- V2 = The Destination Coordinate
- T2 = The Tangent at the Destination coordinate, this is the direction and speed the line will enter the destination point.
- S = The Interpolant Value

براي اينکه بتوانيم از کتابخانه D3DX استفاده کنيم بايد توصيف vertex هايمان را تغيير دهيم و بايستي يکسري مقادير ARGB اضافي را به ساختار vertex اضافه کنيم :

Private Type LITVERTEX
X As Single
Y As Single
Z As Single
color As Long
specular As Long
tu As Single
tv As Single
ColorEx As D3DCOLORVALUE
End Type


حال تابع tween را بصورت زير مي نويسيم :

Private Function TweenVertices(Source As LITVERTEX, Dest As LITVERTEX, TweenAmount As Single) As LITVERTEX
Dim vResult As D3DVECTOR
Dim vResult2 As D3DVECTOR2
Tween کردن موقعيت vertex ها ‘
D3DXVec3Lerp vResult, MakeVector(Source.X, Source.Y, Source.Z), MakeVector(Dest.X, Dest.Y, Dest.Z), TweenAmount
TweenVertices.X = vResult.X
TweenVertices.Y = vResult.Y
TweenVertices.Z = vResult.Z
Tween کردن اطلاعات texture ’
D3DXVec2Lerp vResult2, MakeVector2D(Source.tu, Source.tv), MakeVector2D(Dest.tu, Dest.tv), TweenAmount
TweenVertices.tu = vResult2.X
TweenVertices.tv = vResult2.Y
Tween کردن اطلاعات رنگ ‘
D3DXColorLerp TweenVertices.ColorEx, Source.ColorEx, Dest.ColorEx, TweenAmount
With TweenVertices.ColorEx
TweenVertices.color = RGB(.B * 255, .G * 255, .R * 255)x
End With
End Function

نکته اي که بايد به آن توجه کنيد اينست که در تابع فوق براي اشاره به vertex ، يک بردار ساخته شده است ( توسط تابع MakeVector ) .

3 – روش سوم پر استفاده ترين روش انيميشن سازي است . اگر شما انيميشن هاي پيچيده با تعداد زيادي شي در آن داشته باشيد و اگر بخواهيد تغييرات اشيا را در هر فريم ذخيره کنيد ، به حجم بالايي از منابع ذخيره سازي نياز است . بجاي آن ما با استفاده از يکسري فريم کليدي ، فريمهاي مياني را پيش بيني مي کنيم .
براي انجام درون يابي فريم کليدي ، بايستي مقدار vertex را در هر فريم کليدي بدانيم و نيز بدانيم هر فريم کليدي در چه زماني ظاهر مي شود . بنابراين بايد براي هر انيميشن چند فايل را بعنوان فريم کليدي ذخيره کنيم .
در اين درس ما داده هاي کليدي انيميشن را از يکسري فايل load مي کنيم بنابراين تمام ثابتهاي زمان keyframe درون برنامه قرار داده مي شود ( شما مي توانيد خودتان يک ماژول بنويسيد که انيميشن هاي عمومي تر را نيز مديريت کند . اين ماژول بايد قادر باشد که يک فرمت استاندارد فايل را import کند ، اشيا و texture هاي مربوطه را load نمايد و سپس خودش ساخت انيميشن را بطور اتوماتيک انجام دهد و برنامه اصلي فقط روتين render و يا update را فراخواني کند ) . پس از جمع آوري اطلاعات فريم هاي کليدي ، بايد در هر زمان محاسبه کنيم که چه مدتي از شروع انيميشن گذشته است و بنابراين انيميشن در چه موقعيتي قرار دارد . سپس محاسبه مي کنيم که فريم کليدي قبلي و فريم کليدي بعدي چيست همچنين حساب مي کنيم در چه فاصله زماني از ايندو قرار داريم . سرانجام يک درون يابي نرمال را انجام مي دهيم تا اطلاعات فريم جاري بدست آيد و اين اطلاعات را درون يک شي Mesh مي گذاريم و آنرا رندر مي کنيم .
در درسهاي قبلي در مورد load کردن اشيا از يک فايل X صحبت کردم اما در مورد چگونگي گرفتن اطلاعات vertex از يک شي Mesh صحبت نشد . کتابخانه D3DX براي اينکار دو تابع دارد :
- تابع D3DXMeshVertexBuffer8GetData : اطلاعات يک شي D3DXMesh را گرفته و در يک آرايه از D3DVERTEX ذخيره مي کند :

D3DXMeshVertexBuffer8GetData( D3DXMeshobj As Unknown, Offset As Long, Size As Long, Flags As Long, Data As Any) As Long
- D3DXMeshobj As Unknown = A D3DXMESH object that you want to extract the data from.
- Offset As Long = How far into the vertex buffer we want to start reading, 0 is the beginning
- Size As Long = Size of the vertex buffer, this will be Len(D3DVERTEX) * Mesh.GetNumVertices
- Flags As Long = A combination of the CONST_D3DLOCKFLAGS, leave as 0.
- Data As Any = The first element in the array that you want the data to be read into, should be an array of D3DVERTEX vertices
- Return Code As Long = Returns D3D_OK for success, or either of D3DERR_INVALIDCALL or E_INVALIDARG for an error


- تابع D3DXMeshVertexBuffer8SetData : اطلاعات يک بافر vertex را در يک شي D3DXMesh قرار مي دهد :

D3DXMeshVertexBuffer8SetData( D3DXMeshobj As Unknown, Offset As Long, Size As Long, Flags As Long, Data As Any) As Long
- D3DXMeshobj As Unknown = The D3DXMESH object that defines where you want the data to be placed
- Offset As Long = How far into the Destination vertex buffer you want to place the data
- Size As Long = The Size of the buffer in bytes, this will be Len(D3DVERTEX) * Mesh.GetNumVertices
- Flags As Long = A Combination of the CONST_D3DLOCKFLAGS, leave as 0
- Data As Any = The first element in the array of data you want placed in the mesh's vertex buffer
- Return Code As Long = D3D_OK for success or D3DERR_INVALIDCALL or E_INVALIDARG for failure


عمليات انجام انيميشن فريم کليدي بصورت زير است :
- load کردن اشيا از فايلهاي X به درون شي D3DXMesh
- استخراج اطلاعات vertex از اين شي
- انجام درون يابي بين فريمهاي کليدي
- قرار دادن اطلاعات vertex هاي درون يابي در يک شي D3DXMesh
فرض مي کنيم که انيميشن ما هميشه از زمان صفر تا زمان n باشد – برحيب ميلي ثانيه – بنابراين مي توانيم از GetTickCount براي توابع زماني خود استفاده کنيم . همچنين يک ساختار را براي هر فريم کليدي بصورت زير تعريف مي کنيم :

Private Type KeyFrame
شي load شده از يک فايل’ Mesh As D3DXMesh
آرايه material براي هر شي’ MatList() As D3DMATERIAL8
آرايه Texture’ TexList() As Direct3DTexture8
تعداد material ها و texture هايي که استفاده مي کنيم’ nMaterials As Long
داده هاي vertex براي اين فريم کليدي’ VertexList() As D3DVERTEX
موقعيت اين فريم کليدي در انيميشن’ TimeIndex As Long
End Type


حال بايد تابعي بنويسيم که اطلاعات را از يک فايل X استخراج کرده و درون فريم کليدي قرار دهد :

Private Function CreateKeyFrameFromFile(Filename As String, TexturePrefix As String, Time As Long) As KeyFrame
نام فايل X براي شي سه بعدي: Filename ’
پوشه اي که اطلاعات texture اين شي در آن قرار دارد : TexturePrefix ’
انديس زمان براي اين فريم کليدي : Time '
Dim I As Long
Dim XBuffer As D3DXBuffer
Dim TextureFile As String
Dim hResult As Long
'خواندن اطلاعات از فايل ورودي به حافظه
Set CreateKeyFrameFromFile.Mesh = D3DX.LoadMeshFromX(Filename, D3DXMESH_MANAGED, D3DDevice, Nothing, XBuffer, CreateKeyFrameFromFile.nMaterials)x
توليد material ها و texture ها ‘
ReDim CreateKeyFrameFromFile.MatList(CreateKeyFrameFromFile.nMaterials) As D3DMATERIAL8
ReDim CreateKeyFrameFromFile.TexList(CreateKeyFrameFromFile.nMaterials) As Direct3DTexture8
For I = 0 To CreateKeyFrameFromFile.nMaterials - 1
D3DX.BufferGetMaterial XBuffer, I, CreateKeyFrameFromFile.MatList(I)x
CreateKeyFrameFromFile.MatList(I).Ambient = CreateKeyFrameFromFile.MatList (I).diffuse
TextureFile = D3DX.BufferGetTextureName(XBuffer, I)x
If TextureFile <> "" Then
Set CreateKeyFrameFromFile.TexList(I) = D3DX.CreateTextureFromFileEx(D3DDevice, TexturePrefix & TextureFile, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, D3DX_DEFAULT, 0, D3DFMT_UNKNOWN, D3DPOOL_MANAGED,
D3DX_FILTER_LINEAR, D3DX_FILTER_LINEAR, 0, ByVal 0, ByVal 0)x
End If
Next I
استخراج داده هاي vertex’
ReDim CreateKeyFrameFromFile.VertexList(CreateKeyFrameFromFile.Mesh.GetNumVertices) As D3DVERTEX
hResult = D3DXMeshVertexBuffer8GetData(CreateKeyFrameFromFile.Mesh, 0, Len(CreateKeyFrameFromFile.VertexList(0)) * reateKeyFrameFromFile.Mesh.GetNumVertices, 0, CreateKeyFrameFromFile.VertexList(0))
CreateKeyFrameFromFile.TimeIndex = Time
End Function


در تابع Initialize خطوط زير را براي ساخت فريم هاي کليدي اضافه مي کنيم :

nKeyFrames = 4
kfAnimLength = 2500
AnimLastStartAt = GetTickCount()x
ReDim kfAnim(nKeyFrames - 1) As KeyFrame
kfAnim(0) = CreateKeyFrameFromFile(App.Path & "\frame0.x", App.Path & "\", 0)x
kfAnim(1) = CreateKeyFrameFromFile(App.Path & "\frame1.x", App.Path & "\", kfAnimLength * (1 / 3))x
kfAnim(2) = CreateKeyFrameFromFile(App.Path & "\frame2.x", App.Path & "\", kfAnimLength * (2 / 3))x
kfAnim(3) = CreateKeyFrameFromFile(App.Path & "\frame3.x", App.Path & "\", kfAnimLength)x
kfCurrent = CreateKeyFrameFromFile(App.Path & "\frame0.x", App.Path & "\", 0)


دقت کنيد که از يک انديس زمان براي ساخت فريم هاي کليدي استفاده شده است .
حال بايد کدي براي نمايش دادن انيميشن بنويسيم . ابتدا بايد به روشي تغييرات فريمها را کنترل کنيم :

For I = 0 To nKeyFrames - 2
If CurrentTimeIndex >= kfAnim(I).TimeIndex Then
PrevFrame = I
NextFrame = I + 1
End If
Next I


سپس بايد با توجه به زمان index دو فريم کليدي و زمان جاري ، پارامتر درون يابي را محاسبه کنيم :

sTime = kfAnim(PrevFrame).TimeIndex
eTime = kfAnim(NextFrame).TimeIndex
cTime = CurrentTimeIndex
eTime = eTime - sTime
cTime = cTime - sTime
sTime = sTime - sTime
InterpolateAmount = cTime / eTime


سپس بايد بر اساس اين پارامتر عمل درون يابي را روي داده هاي vertex انجام دهيم :

For I = 0 To kfCurrent.Mesh.GetNumVertices
'درون يابي مختصاتها
D3DXVec3Lerp vTemp3D, MakeVector(kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).X, kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).Y, _
kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).Z), MakeVector(kfAnim(NextFrame).VertexList(I).X, kfAnim(NextFrame).VertexList(I).Y, _
kfAnim(NextFrame).VertexList(I).Z), InterpolateAmount
kfCurrent.VertexList(I).X = vTemp3D.X
kfCurrent.VertexList(I).Y = vTemp3D.Y
kfCurrent.VertexList(I).Z = vTemp3D.Z

'درون يابي نرمالها
D3DXVec3Lerp vTemp3D, MakeVector(kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).nx, kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).ny, _
kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).nz), MakeVector(kfAnim(NextFrame).VertexList(I).nx, kfAnim(NextFrame).VertexList(I).ny, _
kfAnim(NextFrame).VertexList(I).nz), InterpolateAmount
kfCurrent.VertexList(I).nx = vTemp3D.X
kfCurrent.VertexList(I).ny = vTemp3D.Y
kfCurrent.VertexList(I).nz = vTemp3D.Z

'درون يابي اطلاعات بافت
D3DXVec2Lerp vTemp2D, MakeVector2D(kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).tu, kfAnim(PrevFrame).VertexList(I).tv), _
MakeVector2D(kfAnim(NextFrame).VertexList(I).tu, kfAnim(NextFrame).VertexList(I).tv), InterpolateAmount
kfCurrent.VertexList(I).tu = vTemp2D.X
kfCurrent.VertexList(I).tv = vTemp2D.Y
Next I


حال بايد داده توليد شده را به فرمت Mesh برگردانيم :

hResult = D3DXMeshVertexBuffer8SetData(kfCurrent.Mesh, 0, Len(kfCurrent.VertexList(0)) * kfCurrent.Mesh.GetNumVertices, 0, kfCurrent.VertexList(0))x


با استفاده از روش فوق مي توانيد هر تعداد فريم کليدي را به انيميشنتان اضافه کنيد . اشکالي که روش فوق دارد اينست که اطلاعات texture براي تمام فريمهاي کليدي جداگانه ذخيره شده است در حاليکه texture در تمام فريمها ثابت است . در درسهاي بعدي از روشي بنام texture pooling استفاده مي کنيم تا تنها يک کپي از texture ها نگهداري کنيم .

نکته : براي دريافت برنامه هاي اين درس با من تماس بگيريد .


+ حامد شیدائیان ; ۳:۳٢ ‎ب.ظ ; چهارشنبه ٢٤ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

مباحث پيشرفته Direct3D

بخش چهارم آموزش مباحث پيشرفته Direct3D را امروز بعدازظهر در وبلاگ قرار مي دهم .
اين بخش موضوع جالبي داره : روشهاي ساخت انيميشن هاي سه بعدي در Direct3D



+ حامد شیدائیان ; ۱٢:٤٠ ‎ب.ظ ; سه‌شنبه ٢۳ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

معرفي کتاب



دوستی خواستن کتابهايی رو در زمينه برنامه نويسي DirectX معرفي کنم .
توي بازار ايران هيچ کتاب فارسي يا انگليسي در زمينه برنامه نويسي DirectX در ويژوال بيسيک وجود نداره ( شايد يه کتاب خودم نوشتم ) فقط يه کتاب هست به اسم
" برنامه نويسي بازيهاي کامپيوتري " يا يه همچين چيزي که در مورد ساخت بازيها و گرافيکهاي کامپيوتري با DirectX در C است که جلد اول اون چاپ شده .
کتاب انگليسي تا دلتون بخواد هست ولي توي ايران ... شرمنده !!!
اگه کسي کتاب انگليسي مي خواد و Credit Card داره يه search توي Amazon بکنه .

+ حامد شیدائیان ; ٦:٢۱ ‎ب.ظ ; یکشنبه ٢۱ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

معرفي سايت


سايت MAX3D : آرشيوي از tutorial ها و plugin هاي نرم افزار 3D Studio Max



سايت 3DCafe : آرشيوي از tutorial ها ، article ها ، texture ها ، plugin ها و اطلاعات خبري براي نرم افزار هاي مدلسازي سه بعدي



+ حامد شیدائیان ; ۳:٢۳ ‎ب.ظ ; شنبه ٢٠ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

واقعيت مجازي Virtual Reality

آيا چيزي در مورد واقعيت مجازي شنيده ايد ؟
VR يک برنامه توليد شده توسط کامپيوتر است که به کاربر اجازه مي دهد در يک دنياي مجازي قرار بگيرد و با آن ارتباط مجازي داشته باشد . چند نمونه از کاربردهاي VR عبارتند از :
۱ - شبيه سازي محيطهاي مختلف مثل محيطهاي فيزيکي ، فضايي و ...


۲ - ساخت تجسم هاي مجازي از فعاليتهاي پزشکي ، نظامي و آموزشي


۳ - بازيهاي واقيت مجازي چند نفره و ابزارهاي سرگرمي واقعيت مجازي


براي نمونه برنامه Win3D يک برنامه VR است که محيط ويندوز شما را به صورت يک محيط مجازي سه بعدي در مي آورد .
۴ - تصاوير Panorama :


دو برنامه مفيد براي ساخت تصاوير Panorama :
ArcSoft Panorama Maker 3.0
Panorama Factory
۵ - زبانهاي مدلسازي محيطهاي مجازي ( VRML )‌ براي اينترنت
در مورد زبان VRML منابع زيادي در اينترنت وجود دارد از جمله :
VRML TUTORIAL
یک نمونه VRML Viewer براي مرورگرهاي وب ، برنامه Blaxxun VRML viewer می باشد .

+ حامد شیدائیان ; ۱٠:٤۳ ‎ق.ظ ; پنجشنبه ۱۸ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

مباحث پيشرفته Direct3D - درس سوم

موضوع : استفاده از Index Buffer براي ذخيره سازي اشکال سه بعدي

مقدمه : مکعبي که در درسهاي قبلي ساختيم را درنظر بگيريد . با دانشي که اکنون داريد ، دو راه براي ساخت يک مکعب داريم : ۱ - استفاده از 36 عدد vertex براي تعريف face هاي مکعب ۲ - ساخت مکعب با استفاده از يک مدلساز و ذخيره آن با فرمت X
روش اول غيرکارامد است زيرا شما بايستي از تعداد زيادي vertex براي يک شکل بسيار ساده استفاده کنيد . روش دوم مناسب است اما زمانيکه بخواهيم رنگها و بافتها را تغيير دهيم دچار مشکل خواهيم شد . روش جديدي که امروز در مورد آن صحبت مي کنم استفاده ار Index Buffer است .
Index Buffer شامل يکسري عدد integer است که اين اعداد مرجعي براي vertex هاي ذخيره شده در يک Vertex Buffer هستند . براي مثال فرض کنيد يک Vertex Buffer شامل 8 عدد vertex داريم که يک مکعب را براي ما توصيف مي کند . ما مي توانيم يک Index Buffer با ۳۶ عضو بسازيم بطوريکه ترتيب اتصال vertex ها را براي ما مشخص کنند . مثلاً Index هاي ۰ و ۱و ۳ براي مشخص کردن face شماره ۱ مکعب بکار مي روند . بنابراين بجاي استفاده از ۳۶ عدد vertex مي توانيم مکعب را با ۸ عدد vertex و يک Index Buffer بسازيم .
گرچه استفاده از Index Buffer بسيار کارامد است اما چندين محدوديت در استفاده از آن وجود دارد . مهمترين آنها اينست که تمام انديسهايي که يک vertex مشابه را share مي کنند بايستي خصوصيات مشابهي داشته باشند - موقعيت ، رنگ ، بافت و نرمال يکسان - براي مثال نمي توانيد مکعبي بسازيد که هر face آن يک رنگ داشته باشد .

ساخت Index Buffer : ابتدا به متغيرهاي زير نياز داريم :

Dim VBuffer as Direct3DVertexBuffer8
Dim IBuffer as Direct3DIndexBuffer8
Dim Vlist(0 to 7) as LITVERTEX
Dim Ilist(0 to 35) as Integer


تابع InitGeometry بصورت زير بازنويسي مي شود:
۱- توليد هشت vertex براي مکعب :

Vlist(0) = CreateLitVertex(-1, -1, -1, &HFF0000, 0, 0, 0)x
Vlist(1) = CreateLitVertex(-1, 1, -1, &HFF00&, 0, 0, 0)x
Vlist(2) = CreateLitVertex(1, -1, -1, &HFF&, 0, 0, 0)x
Vlist(3) = CreateLitVertex(1, 1, -1, &HFF00FF, 0, 0, 0)x
Vlist(4) = CreateLitVertex(-1, -1, 1, &HFFFF00, 0, 0, 0)x
Vlist(5) = CreateLitVertex(-1, 1, 1, &HFFFF, 0, 0, 0)x
Vlist(6) = CreateLitVertex(1, -1, 1, &HFFCC00, 0, 0, 0)x
Vlist(7) = CreateLitVertex(1, 1, 1, &HFFFFFF, 0, 0, 0)x


۲ - ايجاد Vertex Buffer توسط تابع CreateVertexBuffer :

Set VBuffer = D3DDevice.CreateVertexBuffer(Len(Vlist(0)) * 8, 0, Lit_FVF, D3DPOOL_DEFAULT)x
D3DVertexBuffer8SetData VBuffer, 0, Len(Vlist(0)) * 8, 0, Vlist(0)x


۳ - توليد index ها :

front '
Ilist(0) = 0: Ilist(1) = 1: Ilist(2) = 2
Ilist(3) = 1: Ilist(4) = 3: Ilist(5) = 2
Right '
Ilist(6) = 2: Ilist(7) = 3: Ilist(8) = 6
Ilist(9) = 3: Ilist(10) = 7: Ilist(11) = 6
Back '
Ilist(12) = 6: Ilist(13) = 7: Ilist(14) = 4
Ilist(15) = 7: Ilist(16) = 5: Ilist(17) = 4
Left '
Ilist(18) = 4: Ilist(19) = 5: Ilist(20) = 0
Ilist(21) = 5: Ilist(22) = 1: Ilist(23) = 0
Top '
Ilist(24) = 1: Ilist(25) = 5: Ilist(26) = 3
Ilist(27) = 5: Ilist(28) = 7: Ilist(29) = 3
Bottom '
Ilist(30) = 2: Ilist(31) = 6: Ilist(32) = 0
Ilist(33) = 6: Ilist(34) = 4: Ilist(35) = 0


۴ - ايجاد Index Buffer توسط تابع CreateIndexBuffer :

Set IBuffer = D3DDevice.CreateIndexBuffer(Len(Ilist(0)) * 36, 0, D3DFMT_INDEX16, D3DPOOL_DEFAULT)x
D3DIndexBuffer8SetData IBuffer, 0, Len(Ilist(0)) * 36, 0, Ilist(0)x


تابع Render : براي رندر کردن اين مکعب دو روش وجود دارد :
۱ - استفاده از تابع DrawIndexedPrimitive : در اين روش از VBuffer و IBUffer و آرايه vertex ها استفاده مي شود :

Public Sub Render()x
D3DDevice.Clear 0, ByVal 0, D3DCLEAR_TARGET Or D3DCLEAR_ZBUFFER, 0, 1#, 0
D3DDevice.BeginScene
D3DDevice.SetStreamSource 0, VBuffer, Len(Vlist(0))x
D3DDevice.SetIndices IBuffer, 0
D3DDevice.DrawIndexedPrimitive D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 36, 0, 12

D3DDevice.EndScene
D3DDevice.Present ByVal 0, ByVal 0, 0, ByVal 0
End Sub


۲ - استفاده از تابع DrawIndexedPrimitiveUP : در اين روش از آرايه هاي vertex و index استفاده مي شود :

Public Sub Render()x
D3DDevice.Clear 0, ByVal 0, D3DCLEAR_TARGET Or D3DCLEAR_ZBUFFER, 0, 1#, 0
D3DDevice.BeginScene
D3DDevice.DrawIndexedPrimitiveUP D3DPT_TRIANGLELIST, 0, 8, 12, Ilist(0), D3DFMT_INDEX16, Vlist(0), Len(Vlist(0))x
D3DDevice.EndScene
D3DDevice.Present ByVal 0, ByVal 0, 0, ByVal 0
End Sub


نکته : براي دريافت برنامه نمونه و يا اطلاعات بيشتر در مورد توابعي که در اين درس استفاده شد با من تماس بگيريد .


+ حامد شیدائیان ; ۳:٤٧ ‎ب.ظ ; چهارشنبه ۱٧ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

معرفي سايت



سايت vbcode داراي کدهاي متنوعي در زمينه هاي مختلف برنامه نويسي است مانند :
Internet ، Game ، Registery ، Database ، API Call ، Music/Sound ، Graphic ، ActiveX و غيره
+ حامد شیدائیان ; ٤:٥٤ ‎ب.ظ ; سه‌شنبه ۱٦ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

API هاي ويندوز

امروز قصد دارم در مورد API هاي ويندوز و چگونگي استفاده از آنها در ويژوال بيسيک بطور خلاصه توضيح دهم و همچنين دو مثال پراستفاده را نيز در اين زمينه بيان کنم که عبارتند از چگونگي پخش فايلهاي Wav و ساخت يک تايمر با دقت بالا :

۱ - آشنايي با Windows API : واژه API مخفف Application Programming Interface مي باشد . API هاي ويندوز مجموعه اي از توابع از پيش آماده موجود در سيستم عامل هستند که شما مي توانيد آنها را در برنامه هاي خود فراخواني کنيد . اين توابع در چندين کتابخانه DLL ويندوز ذخيره شده اند . براي دسترسي به اين توابع در ويژوال بيسيک ابتدا بايد آنها را برنامه خود declare کنيد . براي مثال :

Declare Function sndPlaySound Lib "winmm.dll" Alias "sndPlaySoundA" (ByVal lpszSoundName As String, ByVal uFlags As Long) As Long


همانطور که مي بينيد مثال فوق يک Declare از تابع sndPlaySound مي باشد که اين تابع در کتابخانه Winmm.dll موجود است . کلمه Alias نشان مي دهد که اين تابع نام ديگري در dll دارد . ساير بخشها مربوط به تعريف پارامترهاي تابع مي باشند که در مورد مثال فوق ، اين تابع دو پارامتر ورودي و يک خروجي از نوع Long دارد .
پس از Delare کردن API در برنامه مي توانيد از آن استفاده نمائيد .

۲ - پخش فايلهاي Wav : تابعي که براي پخش فايلهاي Wav استفاده مي شود تابع sndPlaySound است که در بالا با آن آشنا شديد . پارامتر lpzSoundName نام و مسير فايل Wavو پارامتر uFlags چگونگي پخش فايل را مشخص مي کند . مقادير ممکن اين پارامتر عبارتند از :
- SND_ASYNC : اجازه مي دهد طوري فايل Wav پخش شود که آنرا بتوان وقفه داد . بعبارت ديگر قادر خواهيد بود فايل Wav تان را هر زمان که بخواهيد پخش کنيد و مطمئن باشيد که حتماً شنيده مي شود .
- SND_LOOP : فايل Wav را بطور ممتد پخش مي کند .
- SND_NODEFAULT : اگر فايل Wav پيدا نشود صداي ديگري پخش نخواهد شد ( مثلاً برخي صداهاي default ويندوز )
- SND_SYNC : در طول پخش فايل Wav کنترل به برنامه داده نمي شود . اين پارامتر در زمانيکه مي خواهيد فايل Wav اي را در پس زمينه برنامه تان پخش کنيد مناسب نمي باشد .
- SND_NOSTOP : اگر فايل Wav اي قبلاً در حال پخش باشد ، فايل Wav شما آنرا دچار وقفه نمي کند . از اين پارامتر زماني استفاده مي شود که بخواهيم فايل Wav مان هيچوقت در وسط کار قطع نشود .
اگر بخواهيد از بيش از يکي از اين پارامترها استفاده کنيد توسط Or آنها را ترکيب نمائيد مثال :

sndPlaySound App.path & "\ding.wav", SND_ASYNC or SND_LOOP



نکته : براي استفاده از توابع صوتي پيچيده تر بايستي از DirectSound که يکي از اجزاي DirectX مي باشد استفاده کنيد . در مورد DirectSound بعداً صحبت خواهم کرد .

۳ - ساخت يک تايمر با دقت بالا : شايد تا بحال از کنترل تايمر موجود در نوار ابزار ويژوال بيسيک استفاده کرده باشيد . اين تايمر داراي دقت حدود ۵۵ ميلي ثانيه است . براي دستيابي به زمانهاي با دقت بالاتر اين کنترل مفيد نخواهد بود .
تابع GetTickCount يک API موجود در کتابخانه Kernel32.dll است . اين تابع طول زماني را که سيستم شروع به کار کرده است را برحسب ميلي ثانيه برمي گرداند :

Private Declare Function GetTickCount Lib "kernel32" () As Long

براي بررسي طي شدن يک مدت زماني خاص شما ابتدا بايد مقدار اين تابع را در يک متغير کمکي مثل TempTime قرار دهيد سپس در يک حلقه Do-Loop بايد اختلاف زمان GetTickCount جديد و زمان TempTime را با مقدار زماني که مي خواهيد سپري شود مقايسه کنيد :

TempTime = GetTickCount()x
Do While DesiredTime < GetTickCount() - TempTime
Do some things'
Loop


توسط کد بالا مي توان يک عمليات خاص را براي يک مدت زماني مشخص اجرا کرد .
کد زير نشان مي دهد که چگونه مي توان دستورات خاصي را در فواصل زماني خاص اجرار کرد :

ExitFunction = False
TempTime = GetTickCount()x
Do While not(ExitFunction)x
If DesiredTime < GetTickCount() - TempTime then
Reset the temporary variable'
TempTime = GetTickCount()x
Do some things'
End If
Loop


همچنين از تابع GetTickCount مي توان براي benchmark برنامه ها استفاده کرد . بعبارت ديگر مي توان زمان اجراي يکسري دستورات خاص را بدست آورد .
+ حامد شیدائیان ; ٢:۳۳ ‎ب.ظ ; دوشنبه ۱٥ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

مباحث پيشرفته Direct3D - درس دوم

موضوع : مباحث تکميلي نورپردازي در Direct3D

در بخش اول آموزش Direct3D با مباني نورپردازي آشنا شديد . در اين درس قصد دارم آن مباحث را کاملتر برايتان مطرح کنم .
نورپردازي يکي از بخشهاي مهم طراحي يک بازي و يا يک انيميشن سه بعدي است . بمنظور پياده سازي نورپردازي يک صحنه ابتدا بايد با تئوري آن آشنا شويد .
تئوري نورپردازي : نورپردازي در Direct3D تخميني از چگونگي عملکرد نور در دنياي واقعي مي باشد . چهار نوع اصلي نور در Direct3D قابل استفاده است ( همچنين شما مي توانيد خودتان انواع جديدي از نور ايجاد کنيد که موضوع ما نيست ) :
۱ - Point Light : توسط يک نقطه در فضاي سه بعدي ايجاد مي شود و داراي سه پارامتر رنگ ، دامنه و تضعيف مي باشد . دامنه يک نور مسافتي است که نور مي تواند طي کند . تضعيف ، مقدار کاهش نور در اثر افزايش مسافت مي باشد . نور نقطه اي در تمام جهات تششع مي کند - شبيه يک لامپ حبابي و يا يک شمع
۲ - Spot Light : داراي يک موقعيت و يک جهت است و تنها نور را در يک جهت خاص مي تاباند - شبيه يک چراغ قوه . اين نور داراي يک زاويه مخروطي و يک دامنه است .
۳ - Directional Light : داراي موقعيت نيست و براي پياده سازي نورهايي که از فاصله بسيار دور مي آيند - مثل خورشيد - مناسب است .
۴ - Ambient Light : اين نور تضمين مي کند که تمام vertex هاي يک صحنه تاريکتر از يک رنگ خاص نباشند .
عملي کردن نورپردازي : ضمن اينکه اغلب کارت هاي گرافيک سه بعدي از نورپردازي پشتيباني مي کنند اما اين نکته بايد مورد توجه قرار گيرد که با افزايش تعداد نور در يک صحنه محاسبات Direct3D بيشتر مي شود و اين باعث کند شدن رندر صحنه خواهد شد و بنابراين کارت هاي گرافيکي سه بعدي نيز داراي يک ماکزيمم تعداد نور هستند - مثلاً ۱۶ نور در GeForce 2 - همچنين توجه داشته باشيد که نورهاي مختلف داراي زمان پردازشي متفاوتي هستند . نور ambient سريعترين زمان پردازشي را دارد ، سپس نورdirectional ، سپس نور point و کندترين آنها Spot Light است .
همچنين نکته ديگري که بايد توجه کنيد دامنه نور است . اگر نور ، يک منطقه بزرگي را پوشش دهد بر تعداد زيادي از vertex ها تاثير مي گذارد و اين باعث افزايش محاسبات مي شود .
نورپردازي Specular - که در درسهاي بعدي در مورد آن صحبت مي کنم و براي ايجاد اشيا درخشان استفاده مي شود - نيز زمان پردازشي زيادي دارد و بهتر است کمتر از آن استفاده شود .
پارامتر ديگري که بايد در نظر بگيريد جزئيات هندسه شما مي باشد . هر چه پيچيدگي صحنه بيشتر باشد ، نورپردازي نيز زمان بيشتري را مصرف مي کند .
سايه زني نيز يک بخش بسيار پيچيده در مدل سازي نور است و محاسبات آن بسيار زمان گير خواهد بود بنابراين Direct3D مستقيماً محاسبات سايه زني را انجام نمي دهد بلکه رنگ نور را بر مبناي جهت هر مثلث scale مي کند بنابراين قسمت پشتي يک شي که رو به نور نيست ، هيچ نوري را دريافت نمي کند .

بردار نرمال : Direct3D هر vertex را بر مبناي بک بردار نرمال نورپردازي مي کند و نوري که يک vertex دريافت مي کند به زاويه بين نور و بردار نرمال آن vertex بستگي دارد . بردار نرمال توسط سه vertex يک face مثلثي ايجاد مي شود و اين بردار نرمال ساخته شده به vertex ها اختصاص مي يابد . بردار نرمال در واقع سمت يک مثلث را مشخص مي کند بنابراين اگر نور پشت مثلث باشد ، مثلث هيچ نوري را دريافت نميکند . بردار نرمال بايستي داراي طول ۱ باشد .
مراحل توليد بردار نرمال يک face مثلثي :
۱ - مطمئن شويد که face در جهت عقربه هاي ساعت ساخته شده است .


۲ - يک بردار از vertex شماره صفر به vertex شماره يک بسازيد .
۳ - يک بردار از vertex شماره صفر به vertex شماره دو بسازيد .
۴ - حاصلضرب برداري ( cross droduct ) اين دو بردار را بدست آوريد .
۵ - نتيجه حاصلضرب را نرمال کنيد .

Private Function GenerateTriangleNormals(p0 As UnlitVertex, p1 As UnlitVertex, p2 As UnlitVertex) As D3DVECTOR
Dim v01 As D3DVECTOR
Dim v02 As D3DVECTOR
Dim vNorm As D3DVECTOR
D3DXVec3Subtract v01, MakeVector(p1.X, p1.Y, p1.Z), MakeVector(p0.X, p0.Y, p0.Z)x
D3DXVec3Subtract v02, MakeVector(p2.X, p2.Y, p2.Z), MakeVector(p0.X, p0.Y, p0.Z)x
D3DXVec3Cross vNorm, v01, v02
D3DXVec3Normalize vNorm, vNorm
GenerateTriangleNormals.X = vNorm.X
GenerateTriangleNormals.Y = vNorm.Y
GenerateTriangleNormals.Z = vNorm.Z
End Function


اگر دو face در يک vertex مشترک باشند ( مثل گوشه دو ديوار ) براي توليد نرمال اين vertex ابتدا نرمال دو face را با روش فوق بدست آوريد سپس دو بردار نرمال را با هم جمع کنيد و در پايان بردار حاصلجمع را نرمال کنيد .


برپاسازي نورپردازي : اولين چيزي که قبل از برپاسازي نورپردازي بايستي اعمال کنيم تغيير ساختار vertex است . براي اينکار بايد پارامتر color را از ساختار vertex حذف و سه پارامتر را براي نگهداري نرمال اضافه کنيم :

Private Type UnlitVertex
X As Single
Y As Single
Z As Single
nx As Single
ny As Single
nz As Single
tu As Single
tv As Single
End Type
Const Unlit_FVF = (D3DFVF_XYZ Or D3DFVF_NORMAL Or D3DFVF_TEX1)x


همچنين بايد براي تمام vertex هاي شي خود بردار نرمال را محاسبه کنيد براي مثال اگر شي شما يک مکعب است براي هر ۱۲ face آن بردار نرمال را بدست آوريد . در زير من کد لازم براي ساخت نرمال يکي از اين face ها را نوشته ام :

Cube2(0) = CreateVertex(-1, -1, 1, 0, 0, 0, 0, 0)x
Cube2(1) = CreateVertex(1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1)x
Cube2(2) = CreateVertex(-1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1)x
vN = GenerateTriangleNormals(Cube2(0), Cube2(1), Cube2(2))x
Cube2(0).nx = vN.X: Cube2(0).ny = vN.Y: Cube2(0).nz = vN.Z
Cube2(1).nx = vN.X: Cube2(1).ny = vN.Y: Cube2(1).nz = vN.Z
Cube2(2).nx = vN.X: Cube2(2).ny = vN.Y: Cube2(2).nz = vN.Z


براي برپا سازي نور ابتدا بايستي يک material به device خود اضافه کنيد :

Dim Mtrl As D3DMATERIAL8, Col As D3DCOLORVALUE
Col.a = 1: Col.r = 1: Col.g = 1: Col.b = 1
Mtrl.Ambient = Col
Mtrl.diffuse = Col
D3DDevice.SetMaterial Mtrl


سپس بايستي طوري device خود را تنظيم کنيد که نور شما را بشناسد - lights يک شي از نوع D3DLight8 است - يکبار که اين خط را بنويسيد مي توانيد از نور استفاده کنيد اما اگر خصوصيات نور را تغيير دهيد بايستي دوباره اين دستور را فراخواني کنيد :

D3DDevice.SetLight 0, Lights


حال بايد نور را روشن کنيد :

D3DDevice.LightEnable 0, 1


و در پايان بايد به Direct3D بگوئيد که نورپردازي را براي شما انجام دهد :

D3DDevice.SetRenderState D3DRS_LIGHTING, 1


چگونگي ايجاد يک نور : براي ايجاد هر يک از ۴ نوع اصلي نور بايد به روشي خاص عمل کنيد :
۱ - نورپردازي Ambient : اين نوع نورپردازي بسيار ساده است و تنها با فراخواني تابع SetRenderState ايجاد مي شود . رنگ ambient يک عدد هگزادسيمال بصورت RRGGBB است :

D3DDevice.SetRenderState D3DRS_AMBIENT, &H202020


۲ - نورپردازي Directional : داراي دو پارامتر رنگ و جهت مي باشد :

Lights.Type = D3DLIGHT_DIRECTIONAL
Lights.diffuse.r = 1
Lights.diffuse.g = 1
Lights.diffuse.b = 1
Lights.Direction = MakeVector(0, -1, 0)x



3 - نورپردازي Point : داراي سه پارامتر موقعيت ، رنگ و تضعيف مي باشد :

Lights.Type = D3DLIGHT_POINT
Lights.position = MakeVector(5, 0, 2)x
Lights.diffuse.b = 1
Lights.Range = 100
Lights.Attenuation1 = 0.05



۴ - نورپردازي Spot : اين نور داراي دو مخروط است که نقاط خارج مخروط اول روشنتر از نقاط داخل آن هستند . دو زاويه براي مخروط وجود دارد - زاويه داخلي theta و زاويه خارجي phi - که برحسب راديان هستند :


Lights.Type = D3DLIGHT_SPOT
Lights.position = MakeVector(-4, 0, 0)x
Lights.Range = 100
Lights.Direction = MakeVector(1, 0, 0)x
Lights.Theta = 30 * (Pi / 180)x
Lights.Phi = 50 * (Pi / 180)x
Lights.diffuse.g = 1
Lights.Attenuation1 = 0.05



+ حامد شیدائیان ; ٢:٠۸ ‎ب.ظ ; یکشنبه ۱٤ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

معرفي سايت




سايت SilverMain يکي از سايتهاي خوب آموزشي براي ويژوال بيسيک بوده و شامل source code ، معرفي سايتهاي برنامه نويسي و برنامه هاي کامل نوشته شده با ويژوال بيسيک مي باشد .
+ حامد شیدائیان ; ۱٠:۳٦ ‎ب.ظ ; شنبه ۱۳ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

مباحث پيشرفته Direct3D - درس اول

موضوع : استفاده از object هاي 3D Studio Max در Direct3D
تا بحال ما هر شيي را که مي خواستيم در Direct3D بسازيم خودمان بوسيله کد نويسي آنرا توصيف کرده ايم . ممکنست اين سوال برايتان پيش آمده باشد که بازيهاي تجاري براي توليد کاراکترهاي و اشيا پيچيده سه بعدي چگونه عمل مي کنند ؟
منطقي بنظر نمي رسد که اينگونه مدلهاي پيچيده بصورت کد وارد برنامه شده اند زيرا نياز به هزاران خط برنامه براي هر فريم خواهد بود . بجاي اينکار ما object هاي خود را توسط برنامه هاي ديگري مي سازيم و آنها را در برنامه خودمان load مي کنيم سپس بافتها و material هاي مورد نظر را به آنها اختصاص داده و در پايان آنها را رندر مي کنيم . مزيت ديگر اينکار اينست که شما مي توانيد براحتي فايل object خود را تغيير دهيد و مدلهايي با جزئيات متفاوت براي برنامه خود قرار دهيد .
مراحل ساخت چنين برنامه هايي بصورت زير است :

۱ - ساخت object سه بعدي :
اولين چيزي که بايستي بدانيد داشتن دانش پايه اي از چگونگي مدلسازي سه بعدي است . همچنين نياز به يک نرم افزار مدلسازي مثل 3D Studio Max داريد .


بعد از ساخت مدل خود در Max نياز به يک Convertor داريد تا فايلهاي Max را به فايلهاي Direct3D که با فرمت "X." هستند تبديل کنيد .
Convertor هاي زيادي براي تبديل فايلهاي نرم افزارهاي مدلسازي به فايلهاي "X." وجود دارند که برخي از آنها عبارتند از :
- برنامه PolyTrans3D System Translation
- برنامه Deep Exploration 2.0
- برنامه Quick3D
- برنامه 3DWin
- DirectX Explorer Plugin
- ابزارهاي موجود در DirectX 8.0 SDK که عبارتند از :
برنامه Conv3DS براي تبديل فايلهاي 3DS به فايلهاي X
DX SDK Exporter Plugin براي تبديل فايلهاي 3DS و Max به فايلهاي X
از بين اين برنامه ها و plugin ها من برنامه Deep Exploration را به شما پيشنهاد مي کنم .


در آدرس زير مي توانيد اطلاعات بيشتري در مورد اين برنامه بدست آوريد و همچنين آنرا Download کنيد :
Deep Exploration 2.0
s/n: 0XE2A0000000000
Authorization s/n: REJ1HYXSR1A77Q10

2 - Load کردن يک Object ساخته شده :
زمانيکه فايل X شي مورد نظر را ساختيد ، load کردن آن در direct3D ساده است . براي اينکار نياز به يک مش داريم که اطلاعات شي ما را نگهداري کند :

Dim Mesh As D3DXMesh

همچنين براي اختصاص material و texture به شي ، نياز به تعريف متغيرهاي زير داريم :

Dim MeshMaterial As D3DMATERIAL8
Dim MeshTexture As Direct3DTexture8


حال به سراغ بازنويسي روتين InitGeometry مي رويم :
- تعريف متغيرهاي مورد نياز :

Dim mtrlBuffer as D3DXBuffer
Dim TextureFile as String
Dim n as Long


- گرفتن داده هاي شي از فايل X :

Set Mesh=D3DX.LoadMeshFromX app.path&"\"&"yourfilename",D3DMESH_MANAGED,D3DDevice,Nothing,mtrlBuffer,n


- استخراج اطلاعات materiasl شي و تنظيم پارامتر Ambient :

D3DX.BufferGetMaterial mtrlBuffer,0,MeshMaterial
MeshMaterial.Ambient=MeshMaterial.Diffuse


- استخراج نام بافت بکار رفته براي شي :

TextureFile=D3DX.BufferGetTextureName(mtrlBuffer,0)x

- ساخت بافت :

If TextureFile<>"" Then
Set MeshTexture=D3DX.CreateTextureFromFile D3DDevice,app.path&"\"&TextureFile,128,128,D3DX_DEFAULT,0,
D3DFMT_UNKNOWN,D3DPOOL_MANAGED,D3DX_FILTER_LINEAR,D3DX_FILTER_LINEAR,0,Byval 0,Byval 0
End If


۳ - رندر نمودن شي : رندر نمودن شي چندان مشکل نيست اما همچنان بايد ماتريسها و تبديلاتي را که مي خواهيد ، خودتان مديريت کنيد .

D3DDevice.SetMaterial MeshMaterial
D3DDevice.SetTexture 0,MeshTexture
Mesh.DrawSubset 0



+ حامد شیدائیان ; ۱۱:٤۳ ‎ق.ظ ; چهارشنبه ۱٠ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

مباحث پيشرفته Direct3D - مقدمه

موضوع : مروري بر مباحث قبلي - ساخت يک موتور گرافيکي سه بعدي

قبل از شروع مباحث جديد برنامه نويسي Direct3D ، با هم مروري بر مباحث قبلي خواهيم داشت . ( مباحث قبلي در آرشيو موجود مي باشند ) .
در اين درس با استفاده از مطالب قبلي يک Engine سه بعدي ساخته و از امکانات آن در يک برنامه نمونه استفاده خواهيم کرد .
اين engine داراي دو کلاس است :
1 – کلاس MainD3D
2 – کلاس D3Dobject
در کلاس MainD3D متغيرها و توابع لازم براي ساخت يک device سه بعدي ، تنظيمات ماتريسي ، تابع رندر و غيره موجود مي باشد .
متغيرهاي عمومي اين کلاس عبارتند از :
Public g_DX As New DirectX8
Public g_D3D As Direct3D8
Public g_D3DX As New D3DX8
Public g_D3DDevice As Direct3DDevice8
Public NTextures As Long
روتين ها و توابع اين کلاس عبارتند از :
1 - InitD3D : اين روتين ، اشيا D3D و D3Ddevice را مي سازد و پارامترهاي آنها را تنظيم مي کند .
2 – ApplyCameraChanges : روتين ايجاد ماتريس View
3 – SetupMatrices : روتين ايجاد ماتريس Projection
4 – StartRender : در اين روتين عمليات لازم براي شروع عمل رندر صورت مي گيرد .
5 – RenderObject : اين تابع ، يک شي سه بعدي از نوع کلاس D3Dobject را مي گيرد و بردارهاي مورد نياز و نيز بافت شي را تنظيم مي کند و در پايان شي را ترسيم مي کند .
6 – FinishRender : در اين روتين به عمليات رندر پايان داده مي شود .
7 – Cleanup: روتين از بين بردن اشيا Direct3D
8 – CreateVector : تابع ساخت يک بردار سه بعدي
9 – CreateTextures : روتين ساخت يک بافت جديد
10 – InitTexture: تابع مقداردهي به يک بافت
در کلاس D3Dobject متغيرها و توابع لازم براي ايجاد يک شي سه بعدي و اختصاص بافت به آن موجود مي باشد .
در اين کلاس دو type عمومي تعريف شده است :
1 - NormalVERTEX
2 - TeturedVERTEX
همچنين روتين ها و توابع اين کلاس عبارتند از :
1 – InitObject : تابعي که تنظيمات اوليه vertex ها و بافت شي را انجام مي دهد .
2 – Vertex : روتين ايجاد vertex هاي مورد نياز
3 – GetRenderingMode: تابعي که مد رندر را مشخص مي کند .
و نيز يکسري تابع ساخت vertex نرمال و ساخت vertex داراي بافت و غيره

اين دو کلاس در يک پروژه ويژوال بيسيک قرارداده شده و پروژه با نام D3Dengine.dll کامپايل شده است .
حال با استفاده از اين engine مي خواهيم يک منظره سه بعدي را ايجاد کنيم :
اين منظره شامل سه object است : ديوار ، آسمان و زمين.


ابتدا بايد يک شي از کلاس MainD3D تعريف کنيم :

Dim D3D8Main As MainD3D8

در متد Form Load نيز سه شي Floor ، Sky و Wall را بصورت زير تعريف مي کنيم :

Dim Floor As D3DObject
Dim Sky As D3DObject
Dim Walls As D3Dobject


سپس اين سه شي را به اضافه شي D3D8Main ، ايجاد مي کنيم :

Set D3D8Main = New D3DEngine.MainD3D8
Set Floor = New D3DEngine.D3DObject
Set Sky = New D3DEngine.D3DObject
Set Walls = New D3DEngine.D3Dobject

در ابتدا شي MainD3D را Initial مي کنيم و سپس بافتهاي مورد نيز خود را مي سازيم :

D3D8Main.InitD3D True, Me.hWnd
D3D8Main.CreateTextures 3
D3D8Main.InitTexture 1, App.Path + "\floor.jpg"
D3D8Main.InitTexture 2, App.Path + "\sky.bmp"
D3D8Main.InitTexture 3, App.Path + "\wall.bmp"


حال به سراغ ايجاد و مقداردهي vertex هاي floor مي رويم . floor شامل شش vertex مي باشد و بنابراين دو face مثلثي دارد :

Floor.InitObject 6, 2, TriangleList, True, 1

Floor.Vertex 0, -55, -2, -55, vbWhite, 0, 10
Floor.Vertex 1, 55, -2, -55, vbWhite, 10, 10
Floor.Vertex 2, 55, -2, 55, vbWhite, 10, 0
Floor.Vertex 3, -55, -2, -55, vbWhite, 0, 10
Floor.Vertex 4, 55, -2, 55, vbWhite, 10, 0
Floor.Vertex 5, -55, -2, 55, vbWhite, 0, 0

سپس به سراغ ايجاد و مقداردهي vertex هاي wall مي رويم . wall شامل بيست و چهار vertex مي باشد و بنابراين هشت face مثلثي دارد :

Walls.InitObject 24, 8, TriangleList, True, 3

Walls.Vertex 0, -55, -2, -55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 1, 55, -2, -55, &HBCE8FC, 5, 1
Walls.Vertex 2, 55, 8, -55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 3, -55, -2, -55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 4, 55, 8, -55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 5, -55, 8, -55, &HBCE8FC, 0, 0

Walls.Vertex 6, -55, -2, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 7, 55, -2, 55, &HBCE8FC, 5, 1
Walls.Vertex 8, 55, 8, 55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 9, -55, -2, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 10, 55, 8, 55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 11, -55, 8, 55, &HBCE8FC, 0, 0

Walls.Vertex 12, -55, -2, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 13, -55, -2, -55, &HBCE8FC, 5, 1
Walls.Vertex 14, -55, 8, -55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 15, -55, -2, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 16, -55, 8, -55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 17, -55, 8, 55, &HBCE8FC, 0, 0

Walls.Vertex 18, 55, -2, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 19, 55, -2, -55, &HBCE8FC, 5, 1
Walls.Vertex 20, 55, 8, -55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 21, 55, -2, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Walls.Vertex 22, 55, 8, -55, &HBCE8FC, 5, 0
Walls.Vertex 23, 55, 8, 55, &HBCE8FC, 0, 0


حال به سراغ ايجاد و مقداردهي vertex هاي sky مي رويم . sky شامل شش vertex مي باشد و بنابراين دو face مثلثي دارد :

Sky.InitObject 6, 2, TriangleList, True, 2

Sky.Vertex 0, -55, 8, -55, &HBCE8FC, 0, 1
Sky.Vertex 1, 55, 8, -55, &HBCE8FC, 0, 1
Sky.Vertex 2, 55, 8, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Sky.Vertex 3, -55, 8, -55, &HBCE8FC, 0, 1
Sky.Vertex 4, 55, 8, 55, &HBCE8FC, 0, 1
Sky.Vertex 5, -55, 8, 55, &HBCE8FC, 0, 1


در پايان تابع رندر را صدا مي کنيم . البته در هر بار عمل رندر کردن ، دوربين يک درجه در صفحه X-Z دوران مي کند تا کل ديوار قابل مشاهده باشد :

Dim Angle As Double
PI = 3.1415
Angle = 0
Do
DoEvents
D3D8Main.StartRender vbBlack
D3D8Main.RenderObject Sky
D3D8Main.RenderObject Floor
D3D8Main.RenderObject Walls
D3D8Main.FinishRender
If Sqr(Angle ^ 2) = 360 Then Angle = 0
Angle = Angle + 1
D3D8Main.CamLookAtX = Sin((Angle * 2 * PI) / 360)
D3D8Main.CamLookAtZ = Cos((Angle * 2 * PI) / 360)
D3D8Main.ApplyCameraChanges
Loop


نکته : براي دريافت اين برنامه و نيز دريافت D3DEngine.dll و سورس آن ، پيغامي را بهمراه آدرس ايميل خود در بخش نظرخواهي قراردهيد .
+ حامد شیدائیان ; ۱٢:٥٩ ‎ب.ظ ; سه‌شنبه ٩ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

آموزش Direct3D - بخش دوم

سري دوم مباحث آموزشي Direct3D Programming را از فردا بخوانيد .
در اين سري با مباحث پيشرفته اي چون "استفاده از Mesh هاي 3DStudioMax در Direct3D" ، "استفاده از Texture Blending" ، "متحرک سازي اشيا در Direct3D " ، "الگوريتم Collision Detection سه بعدي " و ... آشنا خواهيد شد .
+ حامد شیدائیان ; ۱٠:٢۳ ‎ب.ظ ; دوشنبه ۸ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

معرفي برنامه




برنامه Api-Guide جزو يکي از بهترين منابع و برنامه هاي آموزشي براي برنامه نويسي با API هاي ويندوز در ويژوال بيسيک مي باشد . اين برنامه داراي يک API-Database است که شامل حدود ۹۰۰ تابع API و همراه با مثالهاي کامل مي باشد . شما مي توانيد از ليست الفبايي و يا از ليست موضوعي ، توابع API مورد نظر خود را انتخاب کنيد . در نسخه جديد اين برنامه مثالهايي براي VB.NET نيز قرارداده شده است . همچنين database برنامه را مي توانيد از طريق اينترنت Update نمائيد .
اين برنامه را مي توانيد از محل زير دريافت کنيد :
API-Guide
+ حامد شیدائیان ; ٢:۳۱ ‎ب.ظ ; یکشنبه ٧ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

الگوريتم Collision Detection

نکته : اگر مباحث آشنايي با تابع BitBlt و آشنايي با تکنيک Masking را مطالعه نکرده ايد ، پيشنهاد مي کنم ابتدا آنها را مطالعه کنيد .

تکنيک collision detection ، تکنيک تشخيص برخورد دو sprite متحرک در صفحه مي باشد . اين تکنيک براي ساخت بازيهاي کامپيوتري بسيار استفاده مي شود و الگوريتمهاي زيادي براي تشخيص برخورد دو بعدي و سه بعدي وجود دارد . در اين بخش من شما را با چند تکنيک تشخيص برخورد دوبعدي آشنا خواهم کرد :
يکي از ساده ترين الگوريمتهاي تشخيص برخورد ، الگوريتم bounding box مي باشد . در اين الگوريتم مرزهاي دو sprite یا bounding rectangles چک مي شوند تا برخورد تشخيص داده شود .
يکي ديگر از الگوريتمهاي تشخيص برخورد ، الگوريتم bounding sphere است . در اين الگوريتم دايره هاي محيطي دو sprite با هم مقايسه مي شوند .
اما يکي از بهترين الگوريتم هاي تشخيص برخورد دو بعدي الگوريتمي است که ابتدا مستطيل محيطي دو sprite را با هم مقايسه مي کند و در صورت وجود تداخل دو مستطيل ، به سراغ چک کردن تداخل در سطح پيکسلهاي دو sprite مي رود . براي بررسي تداخل در سطح پيکسل از mask هاي دو sprite استفاده مي شود .
قبل از معرفي اين الگوريتم ابتدا چند تابع را که در اين الگوريتم استفاده مي شوند معرفي خواهم کرد :
1 – تابع CreateCompatibleDC موجود در کتابخانه gdi32 : اين تابع يک حافظه DC ( device context ) مطابق با مقصد مشخص شده مي سازد .
2 – تابع CreateCompatibleBitmap موجود در کتابخانه gdi32 : اين تابع يک bitmap مطابق با مقصدي که توسط DC مشخص شده ، مي سازد .
3 – تابع DeleteDC موجود در کتابخانه gdi32 : يک DC را از حافظه پاک مي کند .
4 – تابع GetPixel موجود در کتابخانه gdi32 : مقدار rgb رنگ يک پيکسل را برمي گرداند .
5 – تابع SelectObject موجود در کتابخانه gdi32 : يک شي را از درون يک DC انتخاب مي کند .
6 – تابع DeleteObject موجود در کتابخانه gdi32 : يک شي را حذف کرده و کليه منابع اختصاص يافته به آنرا آزاد مي کند .
7 – تابع IntersectRect موجود در کتابخانه user32 : تداخل دو مستطيل را محاسبه مي کند و مختصات مستطيل تداخلي را در يک مستطيل مقصد قرار مي دهد .

حال که با اين توابع آشنا شديد به سراغ معرفي الگوريتم مي روم . در اين الگوريتم ابتدا بايد يک type از نوع مستطيل تعرف کنيم :

Type RECT
Left As Long
Top As Long
Right As Long
Bottom As Long
End Type


همچنين نياز به تعريف متغيرهاي زير داريم :

Dim MaskRect1 As RECT
Dim MaskRect2 As RECT
Dim DestRect As RECT
Dim i As Long
Dim j As Long
Dim Collision As Boolean
Dim MR1SrcX As Long
Dim MR1SrcY As Long
Dim MR2SrcX As Long
Dim MR2SrcY As Long
Dim hNewBMP As Long
Dim hPrevBMP As Long
Dim tmpObj As Long
Dim hMemDC As Long


سپس بايد کليه توابع فوق را بهمراه تابع BitBlt در پروژه خود declare کنيد . با استفاده از API viewer مي توانيد فرمت اين توابع را پيدا کنيد .
شکل کلي تابع تشخيص برخورد بصورت زير است :

Public Function CollisionDetect(ByVal x1 As Long, ByVal y1 As Long, ByVal X1Width As Long, ByVal Y1Height As Long,ByVal Mask1LocX As Long, ByVal Mask1LocY As Long, ByVal Mask1Hdc As Long, ByVal x2 As Long, ByVal y2 As Long,ByVal X2Width As Long, ByVal Y2Height As Long, ByVal Mask2LocX As Long, ByVal Mask2LocY As Long,ByVal Mask2Hdc As Long) As Boolean


که x1 و y1 و x2 و y2 بترتيب مختصات نقطه بالايي سمت چپ sprite اول و دوم هستند .
x1width و y1height و x2width و y2height بترتيب ابعاد مستطيا محيطي دو sprite هستند .
Mask1Hdc و Mask2Hdc ، DC هاي ماسکهاي دو sprite هستند .


Mask1LocX و Mask1LocY مختصات افست ماسک اول و Mask2LocX و Mask2LocY مختصات افست ماسک دوم مي باشند .
ابتدا ابعاد مستطيلهاي محيطي دو sprite را تنظيم مي کنيم :

MaskRect1.Left = x1
MaskRect1.Top = y1
MaskRect1.Right = x1 + X1Width
MaskRect1.Bottom = y1 + Y1Height
MaskRect2.Left = x2
MaskRect2.Top = y2
MaskRect2.Right = x2 + X2Width
MaskRect2.Bottom = y2 + Y2Height


سپس توسط تابع IntersectRect تداخل مستطيلهاي محيطي بررسي مي شود و در صورت تداخل ، مستطيل تداخل استخراج مي شود :

i = IntersectRect(DestRect, MaskRect1, MaskRect2)x
If i = 0 Then
CollisionDetect = False


حال به سراغ بررسي پيکسل به پيکسل مي رويم . براي اينکار بايستي مقادير sourceX و sourceY را براي HDC هاي دو ماسک بدست آوريم :

Else
If x1 > x2 Then
MR1SrcX = 0
MR2SrcX = x1 - x2
Else
MR2SrcX = 0
MR1SrcX = x2 - x1
End If
If y1 > y2 Then
MR2SrcY = y1 - y2
MR1SrcY = 0
Else
MR2SrcY = 0 ' here
MR1SrcY = y2 - y1 - 1
End If


سپس حافظه هاي DC و Bitmap را براي انجام مقايسه تخصيص مي دهيم :

hMemDC = CreateCompatibleDC(Screen.ActiveForm.hdc)x
hNewBMP = CreateCompatibleBitmap(Screen.ActiveForm.hdc, DestRect.Right- DestRect.Left, DestRect.Bottom - DestRect.Top)x
hPrevBMP = SelectObject(hMemDC, hNewBMP)x


اولين sprite را در حافظه hMemDc قرار مي دهيم :

i = BitBlt(hMemDC, 0, 0, DestRect.Right - DestRect.Left,DestRect.Bottom- DestRect.Top,Mask1Hdc, MR1SrcX + Mask1LocX, MR1SrcY + Mask1LocY,vbSrcCopy) x


sprite دوم را با sprite اول OR مي کنيم :

i = BitBlt(hMemDC, 0, 0, DestRect.Right - DestRect.Left,DestRect.Bottom- DestRect.Top,Mask2Hdc, MR2SrcX + Mask2LocX, MR2SrcY + Mask2LocY, vbSrcPaint)x


حال تمام پيکسل هاي hMemDC را بررسي مي کنيم . اگر رنگ يکي از اين پيکسلها سياه باشد يعني تداخل وجود دارد :

Collision = False
For i = 0 To DestRect.Bottom - DestRect.Top - 1
For j = 0 To DestRect.Right - DestRect.Left - 1
If GetPixel(hMemDC, j, i) = 0 Then
Collision = True
Exit For
End If
Next
If Collision = True Then
Exit For
End If
Next
CollisionDetect = Collision


در پايان تمام object ها و DC ها را از بين مي بريم :

tmpObj = SelectObject(hMemDC, hPrevBMP)x
tmpObj = DeleteObject(tmpObj)x
tmpObj = DeleteDC(hMemDC)x


نکته : براي دريافت برنامه نمونه با من تماس بگيريد .


+ حامد شیدائیان ; ۱:٠٥ ‎ب.ظ ; شنبه ٦ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

کنترلWinSock - قسمت دوم




بررسی خواص کنترل WinSock :
ByteReceived : مقدار داده دريافت شده ( موجود در بافر receive ) را نشان مي دهد . توسط متد GetData مي توان اين داده را دريافت نمود .
LocalHostName : نام ماشين محلي را نشان مي دهد . اين پارامتر فقط خواندني است .
LocalIP : آدرس IP ماشين محلي را بصورت يک string برمي گرداند . اين پارامتر فقط خواندني است .
LocalPort : براي خواندن و يا تنظيم شماره پورت محلي بکار مي رود .
Protocol : براي خواندن و يا تنظيم پروتوکل مورد استفاده توسط کنترل WinSock بکار مي رود .
RemoteHost : براي خواندن و يا تنظيم نام يا آدرس IP ماشين راه دور بکار مي رود .
RemoteHostIP : آدرس IP ماشين راه دور را برمي گرداند :
۱- براي برنامه هاي Client بعد از زمانيکه يک اتصال توسط متد Connect پذيرفته شد ، اين خاصيت حاوي آدرس IP ماشين راه دور است .
۲ - براي برنامه Server ، بعد از آمدن يک Connection Request اين خاصيت شامل آدرس IP ماشين راه دور است .
۳ - در زمان استفاده از پروتکل UDP بعد از اينکه رويداد Data Arrival رخ داد اين خاصيت حاوي آدرس IP ماشيني است که داده را فرستاده .
RemotePort : براي خواندن و يا تنظيم شماره پورت ماشين راه دوري که مي خواهيد به آن متصل شويد بکار مي رود .
SocketHandle : مقداري را برمي گرداند که مرتبط با سوکتي است که کنترل WinSock را مديريت مي کند و براي ارتباط با لايه WinSock بکار مي رود . اين پارامتر فقط خواندني است و تنها براي ارسال به API هاي WinSock طراحي شده است .
State : وضعيت کنترل WinSock را نشان مي دهد . وضعيتهاي ممکن براي State عبارتند از :
۱ - sckClosed : اتصال بسته است .
۲ - sckOpen : اتصال باز است .
۳ - sckListening : حالت گوش دادن به پورت
4 - sckConnectionPending : معلق شدن اتصال
۵ - sckResolvingHost : تصميم گيري در مورد ميزبان
۶ - sckHostResolved : در مورد ميزبان تصميم گيري شد .
۷ - sckConnecting : حالت برقراري ارتباط
۸ - sckConnected : ارتباط برقرار شد .
۹ - sckClosing : حالت قطع اتصال
۱۰ - sckError : حالت خطا


بررسی متدهای کنترل WinSock :
متد Accept : تنها براي برنامه هاي TCP Server بکار مي رود . اين متد براي پذيرفتن يک اتصال در زمان مديريت رويداد ConnectionRequest استفاده مي شود .
متد Bind : اين پارامتر LocalPort و LocalIP يک اتصال را مشخص مي کند .
متد Close : براي بستن يک اتصال TCP و يا بستن يک listening socket بکار مي رود .
متد GetData : بلوک جاري داده دريافت شده را گرفته و آنرا در متغيري از نوع Variant ذخيره مي کند . شکل کلي اين متد بصورت زير است :

WinSock.GetData data[,type][,maxlen]x

که data داده دريافتي است . اگر داده کافي موجود نباشد data برابر empty خواهد بود .
type نوع داده دريافتي است که مي تواند مقادير زير باشد :
vbByte - vbInteger - vbLong - vbSingle - vbDouble - vbDate - vbBoolean - vbError - vbString - vbArray+vbByte
maxlen حداکثر سايز را در زمان دريافت يک byte Array و يا يک string مشخص مي کند .
متد Getdata در رويداد Data Arrival استفاده مي شود که اين رويداد يک پارامتر با نام TotalBytes دارد . اگر maxlen اي که شما تعيين کرده ايد کمتر از TotalBytes باشد پيغام هشدار شماره ۱۰۰۴۰ دريافت مي کنيد بدين معني که بايتهاي باقيمانده گم خواهند شد .
متد Listen : يک سوکت مي سازد و آنرا در حالت Listen قرار مي دهد . اين متد تنها در اتصالات TCP بکار ميرود .
متد PeekData : مشابه GetData است با اين تفاوت که داده را از صف ورودي حذف نمي کند . اين متد تنها براي اتصالات TCP بکار مي رود .
متد SendData : براي ارسال داده به کامپيوتر راه دور بکار مي رود .
بررسي event هاي کنترل WinSock :
رويداد Close : زماني رخ مي دهد که کامپيوتر راه دور اتصال را ببندد .
رويداد Connect : بعد از اينکه يک اتصال به Server ايجاد شد روي مي دهد . شکل کلي آن بصورت زير است :

Private Sub WinSock_Connect(ErrorOccurred As Boolean)x

که پارامتر ErrorOccurred دو مقدار دارد : اگر True باشد يعني اتصال Fail شده است و اگر False باشد يعني اتصال با موفقيت انجام شده است .
با رويداد Connect مي توانيد error هايي که در زمان فرايند باز کردن اتصال برگردانده شده را چک کنيد .
رويداد ConnectionRequest : زماني رخ مي دهد که يک کامپيوتر راه دور تقاضاي يک اتصال را بدهد . اين رويداد فقط براي برنامه هاي TCP Server بکار مي رود .
رويداد DataArrival : زماني رخ مي دهد که داده جديدي بيايد .
رويداد Error : زماني رخ مي دهد که يک خطا در فرايند ارتباط رخ دهد ( مثلاً Failed to Connect و يا Failed to Send ) . شکل کلي آن بصورت زير است :

Private WinSock_Error(number as Integer,description as String,scode as Long,source as String,helpfile as String,helpcontext as Long,canceldisplay as Boolean)x


number شماره کد خطا است .
description توضيحي در مورد خطا است .
source توصيف منبع خطا
canceldisplay : مشخص مي کند آيا پيغام خطاي پيش فرض نشان داده شود يا نه
رويداد SendComplete : زماني رخ مي دهد که يک عمل Send تکميل شده باشد .
رويداد SendProgress : زماني رخ مي دهد که کنترل شروع به ارسال داده نمايد . شکل کلي آن بصورت زير است :

WinSock_SendProgress (bytesSent As Long, bytesRemaining As Long)x


که bytesSent تعداد بايتهاي ارسال شده و bytesRemaining تعداد بايتهاي باقيمانده است .

نکته ۱ : براي دريافت جدول خطاهاي WinSock با من تماس بگيريد .

نکته ۲ : موضوع بعدي : آشنايي با الگوريتم Collision Detection در ساخت انيميشن هاي دوبعدي
+ حامد شیدائیان ; ٦:۱٠ ‎ب.ظ ; پنجشنبه ٤ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

کنترل WinSock - قسمت اول


مقدمه :
کنترل WinSock نسبت به تمام کنترلهاي اينترنت در سطح پايينتري قرار دارد . اين کنترل امکان ايجاد سرويسهاي شبکه اي مبتني بر پروتکلهاي TCP و UDP را مهيا مي کند . بعبارت ديگر توسط اين کنترل مي توان برنامه هاي کاربردي Client/Server ( سرويس گيرنده / سرويس دهنده ) ايجاد و با استفاده از پروتکل TCP و يا UDP بين آنها ارتباط برقرار نمود .
با تنظيم خصوصيات و فراخواني متدهاي اين کنترل مي توانيد به راحتي به يک کامپيوتر راه دور متصل شويد و داده ها را در هر دو جهت جابجا نمائيد . نمونه کاربرهايي که مي توان با اين کنترل ايجاد نمود :
Client-server chat ، Mail client ، Mail server ، Proxy Server ، Network Game ، Port Scanner ، پياده سازي الگوريتم هاي موازي و …
مباني TCP :
پروتکل کنترل اينترنت ( Transfer Control Protocol ) اجازه مي دهد يک اتصال ( Connection ) را از طريق سوکت ( socket ) به يک کامپيوتر راه دور ( Remote Computer ) ساخته و استفاده کنيد . با استفاده از اين اتصال ، هر دو کامپيوتر مي توانند داده ها را بين خودشان انتقال دهند . برقراري ارتباط از طريق TCP همانند صحبت کردن با تلفن است که بايد حتماً اتصالي بين دو کامپيوتر صورت گيرد تا بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند .
اگر يک برنامه Client مي سازيد بايستي بدانيد که نام يا آدرس IP کامپيوتر Server چيست ( Remote Host IP ) و همچنين از طريق چه پورتي مي توانيد به آن متصل شويد ( Remote Port ) . حال بايستي به آن پورت Connect کنيد .
همچنين اگر يک برنامه Server مي سازيد بايستي پورتي را که روي آن به درخواستها گوش مي دهيد مشخص کنيد ( LocalPort ) و سپس به پورت گوش دهيد ( Listen ) .
زمانيکه يک کامپيوتر Client تقاضاي يک اتصال را مي دهد Server اين درخواست را Accept مي کند .
زمانيکه يک اتصال ساخته مي شود ، هر دو کامپيوتر مي توانند داده را فرستاده و دريافت کنند .


مباني UDP :
پروتکل ديتاگرام کاربر ( User Datagram Protocol ) پروتکلي بدون اتصال ( Connectionless ) است . برخلاف TCP ، کامپيوترها نياز به برپا کردن يک اتصال ندارند بنابراين يک برنامه مي تواند يک client و يا يک server باشد . برقراري ارتباط در UDP شبيه ارسال نامه از طريق پست است .
براي انتقال داده توسط UDP ابتدا بايد Local Port کامپيوتر Client تنظيم گردد . کامپيوتر Server تنها بايستي RemoteHost را برابر آدرس کامپيوتر Client قرار دهد و همچنين Remote Port را همان Local Port کامپيوتر Client قرار دهد . سپس دو کامپيوتر مي توانند داده ها را بين خود جابجا کنند .
استفاده از کنترل WinSock :


1 – انتخاب پروتکل: در زمان استفاده از کنترل WinSock اولين کاري که بايد انجام دهيد انتخاب يکي از پروتکلهاي TCP يا UDP است . طبيعت برنامه اي که شما مي سازيد نوع پروتکلي را که بايد استفاده کنيد مشخص مي کند . چند سوال زير به شما کمک مي کند که پروتکل مورد نيازتان را انتخاب کنيد :
- آيا برنامه شما در زمانيکه داده فرستاده مي شود يا دريافت مي شود نياز به اطلاعاتي از طرف Server يا Client دارد ؟ اگر چنين است بايستي يک اتصال TCP قبل از ارسال يا دريافت داده ايجاد شود .
- آيا داده بسيار بزرگ است ( مثل تصوير يا فايلهاي صوتي ) ؟ زمانيکه يک اتصال TCP ساخته مي شود پروتکل TCP اتصال را باقي نگه مي دارد و درستي ارسال داده تضمين شده است . اين اتصال در هر حال به منابع محاسباتي بيشتري نياز دارد و بنابراين پرهزينه تر است .
- آيا داده متناوب ارسال مي شود يا در يک نشست ( Session ) ارسال خواهد شد ؟ براي مثال اگر شما يک برنامه مي سازيد که کامپترهاي مشخصي را در يک زمان خاص از انجام شدن عملياتي مطلع مي کند پروتکل UDP مناسب تر است . پروتکل UDP همچنين براي ارسال مقادير کوچک داده اي مناست تر مي باشد .
2 – تنظيم پروتکل : براي تنظيم پروتکلي که مي خواهيد در برنامه تان از آن استفاده کنيد در زمان طراحي برنامه خاصيت Protocol کنترل WinSock را برابر sckTCPProtocol و يا sckUDPProtocol قرار دهيد . همچنين مي توانيد پروتکل خود را توسط کد زير تنظيم کنيد :

WinSock.Protocol=sckTCPProtocol

3 – مشخص کردن نام کامپيوتان : براي اتصال به کامپيوتر راه دور بايستي آدرس IP و يا نام کامپوتر را بدانيد .
نام کامپيوتر در Control Panel/Network/Identification موجود است . در صورتيکه مي خواهيد دو برنامه Client و Server خود را روي يک کامپيوتر تست کنيد از آدرس IP 127.0.0.1 براي هر دو استفاده کنيد اما اگر دو برنامه را روي دو کامپيوتر مجزا در شبکه قرار داده ايد با اجراي دستور ipconfig در DOS Prompt مي توانيد آدرس IP کامپيوتر ها را بدست آوريد .
4 – ايجاد اتصال TCP : در زمان ساخت برنامه اي که از پروتکل TCP استفاده مي کند ابتدا بايد تصميم بگيريد که اين برنامه Client است يا Server . براي ساخت يک برنامه Server بايستي روي يک پورت خاص Listen کنيد . زمانيکه Client تقاضاي يک اتصال را مي دهد ، برنامه Server مي تواند آنرا Accept کند و بنابراين اتصال کامل شده است . حال Client و Server مي توانند با هم ارتباط داشته باشند .
مراحل زير ساخت يک سرور چت ساده بر مبناي TCP را نشان مي دهد :
- از منوي Project گزينه Components را انتخاب کنيد و در ليست Component ها مورد Microsoft WinSock 6.0 را انتخاب کنيد .
- يک کنترل WinSock در فرم خود قرار دهيد و نام آنرا tcpserver بگذاريد
- دو textbox با نامهاي txtSendData و txtReceiveData و نيز يک دکمه در فرم قرار دهيد .
- کد زير را در رويداد Form_Load بنويسيد :

Tcpserver.LocalPort=1000
tcpserver.Listen


- زمانيکه درخواستي از طرف Client مي آيد رويداد ConnectionRequest اجرا مي شود . در اين رويداد ابتدا بايد چک کنيد که حالت کنترل بسته باشد . اگر چنين نيست اتصال را قبل از پذيرفتن اتصال جديد ببنديد . سپس تقاضا را بر اساس پارامتر requestID مي پذيريم :

Private Sub tcpserver_ConnectionRequest(ByVal requestID As Long)
If tcpserver.State <> sckClosed Then tcpserver.Close
tcpserver.Accept requestID
End Sub


- حال اتصال بين Client و Server برقرار شده است . کد زير را براي event مربوط به کليک دکمه Send بنويسيد :

Tcpserver.SendData txtSendData.text

- اگر داده اي از طرف Client بيايد رويداد DataArrival اجرا مي شود . کد زير را براي اين رويداد بنويسيد :

Private Sub tcpserver_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim strData As String
tcpserver.GetData strData
txtReceiveData.Text = strData
End Sub


- کد زير را براي رويداد Form_Unload بنويسيد :

Tcpserver.Close

مراحل ساخت يک TCP Client بصورت زير است :
- يک کنترل WinSock در فرم قرار دهيد و نام آنرا tcpclient بگذاريد .
- دو textbox با نامهاي txtsend و txtreceive و نيز يک دکمه با نام sendدر فرم قرار دهيد .
- يک دکمه با نام connect در فرم قرار دهيد .
- کد زير را براي متد Form_Load بنويسيد :

tcpclient.RemoteHost=”yourservername”x
tcpclient.RemotePort=1000


- کد زير را براي رويداد کليک شدن دکمه connect بنويسيد :

tcpclient.Connect

- کد زير را براي رويداد کليک شدن دکمه send بنويسيد :

tctclient.SendData txtsend.Text

- کد زير را براي رويداد DataArrival بنويسيد :

Private Sub tcpclient_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim strData As String
tcpclient.GetData strData
txtreceive.Text = strData
End Sub


- کد زير را باري رويداد Form_Unload بنويسيد :

Tcpclient.Close

کدهاي فوق يک سيستم Client-Server ساده را نشان مي دهد . فايل exe هر دو برنامه را بسازيد و آنها را اجرا کنيد تا بتوانيد سيستم خود را تست کنيد .
5 – پذيرفتن بيش از يک تقاضاي اتصال : Server اي که در بالا ساخته شد تنها مي تواند تقاضاي يک اتصال را بپذيرد . با استفاده از ايجاد يک آرايه از کنترل WinSock مي توان چندين تقاضاي اتصال را پذيرفت . براي اينکار کافي است يک کپي ( instance ) از کنترل بسازيم ( با تنظيم خاصيت Index ) و متد Accept را براي instance جديد بکار ببريم . فرض کنيد يک کنترل WinSock با نام sckServer در فرم داريم که خاصيت Index آنرا صفر قرار داده ايم . همچنين يک متغير intMax از نوع Long تعريف مي کنيم که تعداد اتصالات همزمان به Server را نگه مي دارد . در event مربوط به Form_Load کد زير را بنويسيد :

intMax=0
sckServer(0).LocalPort=1000
sckServer(0).Listen


هر بار که تقاضاي يک اتصال مي رسد کد ابتدا تست مي کند که مقدار Index چقدر است . اگر مقدار Index صفر باشد متغير intMax يکي افزايش مي يابد و از intMax براي ساخت يک instance جديد از کنترل استفاده مي شود . حال از اين instance براي پذيرفتن تقاضاي اتصال استفاده مي گردد . براي اينکار کد زير را براي رويداد ConnectionRequest بنويسيد :

Private Sub sckServer_ConnectionRequest(Index As Integer, ByVal requestID As Long)
If Index = 0 Then
intmax = intmax + 1
Load sckServer(intmax)x
sckServer(intmax).LocalPort = 0
sckServer(Index).Accept requestID
End If
End Sub

6 – ايجاد اتصال UDP : ساخت يک برنامه UDP ساده تر از برنامه هاي TCP است زيرا پروتکل UDP به اتصال نياز ندارد . در برنامه TCP بالا يک کنترل WinSock بايستي حتماً Listen مي کرد و يک کنترل ديگر يک اتصال را توسط متد Connect ايجاد نمود . در عوض پروتکل UDP نيازي به اتصال ندارد . براي ارسال داده بين دو کنترل WinSock سه مرحله بايستي انجام شود :
- پارامتر RemoteHost برابر نام کامپيوتر مقابل است .
- پارامتر RemotePort برابر پارامتر LocalPort کامپيوتر مقابل
- استفاده از متد Bind براي مشخص کردن LocalPort
چون هر دو کامپيوتر از نظر ارتباط مساوي هستند ، اين نوع برنامه ها را Peer-to-Peer گويند . براي نمونه از کد زير براي ساخت يک برنامه chat استفاده مي کنيم :
- يک کنترل WinSock در فرم قرار دهيد و نام آنرا udppeerA بگذاريد .
- خاصيت Protocol آنرا UDPProtocol قرار دهيد .
- دو textbox با نامهاي txtsend و txtreceive و نيز يک دکمه در فرم قرار دهيد .
- کد زير را براي متد Form_Load بنويسيد :

udppeerA.RemoteHost=”nameofpeerB”x
udppeerA.RemotePort=1001
udppeerA.Bind 1002


- کد زير را براي event مربوط به کليک دکمه بنويسيد :

udppeerA.SendData txtsend.text

- کد زير را براي رويداد DataArrival بنويسيد :

Dim strData as String
udppeerA.GetData strData
txtreceive.Text=strData


براي ساخت UDP peerB مشابه مراحل بالا عمل کنيد فقط خاصيت RemoteHost آنرا نام کامپيوتر PeerA و خاصيت RemotePort آنرا 1002 و خاصيت Bind آنرا 1001 قرار دهيد .
نکته : براي دريافت برنامه نمونه با من تماس بگيريد .
+ حامد شیدائیان ; ٤:٥٩ ‎ب.ظ ; چهارشنبه ۳ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()

کنترل Internet Transfer - قسمت دوم

اتصالات FTP


پروتکل FTP علاوه بر نقل و انتقال فايل بين دو کامپيوتر ، مي تواند نوعي مديريت فايل ( مثل حذف فايل يا ايجاد پوشه ) روي کامپيوتر مقصد را انجام دهد . FTP در انتقال فايل بسيار قويتر از HTTP است ولي به مراتب پيچيده تر از HTTP مي باشد اما کنترل IT اين پيچيدگيها را از ديد برنامه نويس مخفي کرده است .
براي کار با سرورهاي FTP بايد به آنها Login نمود . نوع خاصي از Login به نام Anonymous Login ( ورود ناشناس ) وجود دارد که با آن کاربران مي توانند بدون محدوديت از سايت FTP استفاده کنند . توجه کنيد که حتي براي ورود ناشناس هم نياز به نام کاربر و کلمه عبور است . براي ارسال نام کاربر و کلمه عبور از خواص username و password کنترل IT استفاده مي شود . اگر خاصيت username خالي باشد ( blank ) ، کنترل IT بطور خودکار از anonymous استفاده مي کند و آدرس email کاربر بعنوان passowrd استفاده مي شود .
استفاده از متد OpenURL : متد OpenURL ساده ترين راه انجام عمليات FTP است . دستور زير از يک سايت FTP ليست مي گيرد :

Text.text=Inet.OpenURL("ftp://ftp.microsoft.com",icString)x

براي خواندن فايل از يک سايت FTP بايد در حالت باينري کار کرد :

b()=Inet.OpenURL("ftp://ftp.microsft.com/test.zip",icByteArray)x


استفاده از متد Execute : متد Execute قابليتهاي بيشتري دارد و اجرای آن در FTP نياز به دو پارامتر دارد :

Inet.Execute(url,operation)x


که url آدرس سايت FTP بهمراه نام و مسير فايل و پارامتر operation يک فرمان FTP است . کنترل IT با داده هاي خوانده شده FTP به دو طريق رفتار مي کند :
برخي از داده ها مثل پاسخ فرمان DIR در بافر کنترل IT قرار مي گيرد و بايد آنها را با متد GetChunk خواند .
برخي ديگر از داده ها مثل فايل خوانده شده با فرمان GET مستقيماً روي ديسک نوشته مي شوند و ديگر نيازي به استفاده از متد GetChunk نيست .
فرامين FTP بسيار قوي هستند و حتي به شما اين امکان را مي دهند که فايلها را به روي کامپيوتر مقصد کپي کنيد ، به پوشه هاي کامپيوتر مقصد برويد ، فايلها را حذف کنيد و يا تغيير نام دهيد . البته بايد توجه داشت که فرامين قابل اجرا به نوع ورود به سيستم FTP بستگي دارد . اگر با کاربر anonymous به يک سايت FTP وارد شويد تنها مي تواند فايلها را ببيند و آنها را download کنيد .
مهمترين فرامين FTP عبارتند از :
CD path : به دايرکتوري path مي رويد .
CDUP : به يک دايرکتوري بالاتر مي رود .
CLOSE : بستن اتصال FTP
DELETE file1 : حذف فايل file1
DIR file1 : جستجوي فايل file1 روي دايرکتوري جاري
MKDIR path : ايجاد يک دايرکتوري با نام path
PUT file1 file2 : فايل file1 را از کامپيوتر مبدا روي فايل file2 در کامپيوتر مقصد کپي مي کند .
PWD : نام دايرکتوري جاري در کامپيوتر مقصد را برمي گرداند .
QUIT : قطع اتصال FTP
GET file1 file2 : فايل file1 را از کامپيوتر مقصد روي فايل file2 در کامپيوتر مبدا کپي مي کند .
RENAME file1 file2 : تغيير نام فايل file1 به file2
RMDIR path : حذف دايرکتوري path در کامپيوتر مقصد
SIZE file1 : بدست آوردن تعداد بايتهاي فايل يا دايرکتوري file1
مثال :

Inet.Execute("ftp://ftp.microsoft.com","GET test.zip")x

+ حامد شیدائیان ; ۱:۱٠ ‎ب.ظ ; دوشنبه ۱ مهر ،۱۳۸۱
comment نظرات ()