1/********************************************************************************
2*                                                                               *
3* Части заголовочного файла glviewer.h                                          *
4*                                                                               *
5********************************************************************************/
6// Подключаем заголовки Qt/3D.
7#include 
8#include 
9#include 
10
11// Подключаем заголовки Bullet.
12#include 
13#include 
14
15// Это класс вывода отладки используемый Bullet, его я комментировать не буду,
16// там и так все просто.
17#include "debugdrawer.h"
18
19...
20
21class GLViewer : public QGLView
22{
23
24...
25
26private:
27// Это карта высот с вычисленными высотами.
28    QVector<float> heightMapRaw;
29
30// Основной узел графа графической сцены.
31    QGLSceneNode *scene;
32
33// Параметры источника света.
34    QGLLightParameters *lightParameters;
35
36// Отрисовщик отладки
37    DebugDrawer *debuger;
38
39// Экземпляры основных частей движка физики.
40    btBroadphaseInterface *broadphase;
41    btDefaultCollisionConfiguration *collisionConfiguration;
42    btCollisionDispatcher *dispatcher;
43    btSequentialImpulseConstraintSolver *solver;
44
45// Собственно мир физики.
46    btDiscreteDynamicsWorld *dynamicsWorld;
47
48// Форма представлия ландшафта в физическом движке, генерируется по карте высот.
49    btHeightfieldTerrainShape *landscapeShape;
50
51// Состояние трасформаций ландшафта в физическом движке.
52    btDefaultMotionState* landscapeMotionState;
53
54// Объект твердого тела для ладшафта
55    btRigidBody *landscapeRigidBody;
56
57// Узел с графическим представлением астероида.
58    QGLSceneNode *ballNode;
59
60// Аналогично ладшафту
61    btSphereShape *ballShape;
62    btDefaultMotionState* ballMotionState;
63    btRigidBody *ballRigidBody;
64...
65
66};
67
68
69
70
71/********************************************************************************
72*                                                                               *
73* Исходный код glviewer.cpp                                                     *
74*                                                                               *
75********************************************************************************/
76
77#include 
78
79#include "glviewer.h"
80#include "callbacktriangle.h"
81
82GLViewer::GLViewer(QWidget *parent) :
83    QGLView(parent)
84{
85// Использовать отладочную отрисовку физики.
86    enabledDebuger = false;
87
88// Сила тяжести мира
89    btScalar g = 9.80665;
90
91// Инициализация движка физики.
92    broadphase = new btDbvtBroadphase();
93    collisionConfiguration = new btDefaultCollisionConfiguration();
94    dispatcher = new btCollisionDispatcher(collisionConfiguration);
95    solver = new btSequentialImpulseConstraintSolver();
96    dynamicsWorld = new btDiscreteDynamicsWorld(dispatcher,
97                                                broadphase,
98                                                solver,
99                                                collisionConfiguration
100                                               );
101    dynamicsWorld->setGravity(btVector3(0, -g, 0));
102
103// Подключение отрисовщика отладки.
104    debuger = new DebugDrawer();
105    dynamicsWorld->setDebugDrawer(debuger);
106
107// Режим отладки.
108    debuger->setDebugMode(65535);
109
110// Создаем главный узел сцены.
111    scene = new QGLSceneNode;
112
113// Создаем параметры главного источника сцены.
114    lightParameters = new QGLLightParameters();
115
116// Иницилизируем переменные статуса включения наших объектов.
117    enabledBall = false;
118    enabledLandscape = false;
119
120// Создаем астероид
121    CreateBall();
122
123// Создаем ландшафт
124    CreateLandscape();
125
126// Запускаем таймер анимации
127    idTimer = startTimer(1);
128}
129
130
131GLViewer::~GLViewer()
132{
133// Удаляем таймер анимации.
134    killTimer(idTimer);
135
136// Удаляем сцену со всеми объектами.
137    delete scene;
138
139// Удаляем параметры основного источника света.
140    delete lightParameters;
141
142// Если был создан астероид удаляем его объекты физики.
143    if(enabledBall)
144    {
145        delete ballMotionState;
146        delete ballRigidBody;
147        delete ballShape;
148    }
149
150// Если был создан ландшафт удаляем его объекты физики.
151    if(enabledLandscape)
152    {
153        delete landscapeMotionState;
154        delete landscapeRigidBody;
155        delete landscapeShape;
156    }
157
158// Удаляем основные объекты физики.
159    delete dynamicsWorld;
160    delete solver;
161    delete dispatcher;
162    delete collisionConfiguration;
163    delete broadphase;
164    delete debuger;
165}
166
167void GLViewer::CreateBall()
168{
169// Основные значеня для астероида. Масса, радиус, начальная позиция, инерция, цвет.
170    float mass = 1000.0;
171    float radius = 200.0;
172    btVector3 startPosition(0, 1500.0, 0);
173    btVector3 inertia(0, 0, 0);
174    QColor color(Qt::red);
175
176// Создаем сферу описывающую астероид в движке физики.
177    ballShape = new btSphereShape(radius);
178
179// Вычисляем инерцию объекта.
180    ballShape->calculateLocalInertia(mass, inertia);
181
182// Создаем объект состояния движения астероида, инициализируем заданной позицией.
183    ballMotionState = new btDefaultMotionState(btTransform(btQuaternion(0, 0, 0, 1.0),
184                                                           startPosition)
185                                              );
186
187// Создаем структуру группирующую информацию об объекте.
188    btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo ballRigidBodyInfo(mass,
189                                                               ballMotionState,
190                                                               ballShape
191                                                              );
192// На основе вычисленной и собранной информации создаем модель твердого тела астероида.
193    ballRigidBody = new btRigidBody(ballRigidBodyInfo);
194
195// Создаем сборщика графического представления астероида.
196    QGLBuilder ball;
197
198// Вычисляем диаметр и создаем сферу.
199    ball << QGLSphere(radius * 2.0);
200
201// Строем узел со сферой.
202    ballNode = ball.finalizedSceneNode();
203
204// Создаем материал для астероида (удаляетсяавтоматически при удалении сцены),
205// устанавливаем цвет.
206    QGLMaterial *material = new QGLMaterial;
207    material->setDiffuseColor(color);
208
209// Применяем к узлу.
210    ballNode->setMaterial(material);
211
212// Добавляем в сцену графическое представление астероида.
213    scene->addNode(ballNode);
214
215// Добавляем астероид в мир моделирования физики.
216    dynamicsWorld->addRigidBody(ballRigidBody);
217
218// Статус использования астероида устанавливаем в истинну.
219    enabledBall = true;
220}
221
222void GLViewer::CreateLandscape()
223{
224// Создаем ландшафт. Используем карту высот сгенерированную в граф. редакторе.
225    QImage heightMap(":/files/hm.png");
226
227// Устанавливаем шаг сетки и множитель высоты.
228    qreal scaleMesh = 10.0;
229    qreal scaleHeight = 3.0;
230
231// Цвет ландшафта.
232    QColor color(Qt::gray);
233
234// Вычисляем минимальные и максимальные координаты ладшафта по X и Z.
235    qreal minimumX = - scaleMesh * heightMap.width() / 2.0;
236    qreal maximumX = - minimumX;
237
238    qreal minimumZ = - scaleMesh * heightMap.height() / 2.0;
239    qreal maximumZ = - minimumZ;
240
241// Для нахождения минимума и максимума Y (высота) инициализируем переменные.
242    qreal minimumY = scaleHeight * QColor(heightMap.pixel(0, 0)).red();
243    qreal maximumY = scaleHeight * QColor(heightMap.pixel(0, 0)).red();
244
245// Создаем карту высоты с вычисленной высотой.
246    for(int y = 0; y < heightMap.height(); y++)
247        for(int x = 0; x < heightMap.width(); x++)
248        {
249            int height = scaleHeight * QColor(heightMap.pixel(x, y)).red();
250
251// Заодно ищем минимум и максимум по Y.
252            if(minimumY > height) minimumY = height;
253            if(maximumY < height) maximumY = height;
254
255// Добавляем высоту в карту.
256            heightMapRaw.append(height);
257        }
258
259// Создаем физическое представление ландшафта по карте высот.
260    landscapeShape = new btHeightfieldTerrainShape(
261                                                   heightMap.width(), heightMap.height(),
262                                                   heightMapRaw.data(),
263                                                   1.0, // при PHY_FLOAT игнорируется
264                                                   minimumY,
265                                                   maximumY,
266                                                   1,
267                                                   PHY_FLOAT,
268                                                   true
269                                                  );
270
271// Устанавливаем шаг сетки, высоту (Y) не трогаем, так как уже все посчитанно.
272    landscapeShape->setLocalScaling(btVector3(scaleMesh, 1.0, scaleMesh));
273
274// Создаем объект обратного вызова для создания треугольника.
275    CallBackTriangle callBackTriangle;
276
277// Запускаем процесс прохода по всей карте высот.
278// В обратном вызове добавляем вершины в массив, для создания сетки ландшафта.
279    landscapeShape->processAllTriangles(
280                                        &callBackTriangle,
281                                        btVector3(minimumX, minimumY, minimumZ),
282                                        btVector3(maximumX, maximumY, maximumZ)
283                                       );
284
285// Создаем физическое представление ландшафта.
286    landscapeMotionState = new btDefaultMotionState(btTransform(
287                                                                btQuaternion(0, 0, 0, 1.0),
288                                                                btVector3(0, 0, 0)
289                                                               )
290                                                   );
291    btRigidBody::btRigidBodyConstructionInfo rigidBodyInfo(0,
292                                                           landscapeMotionState,
293                                                           landscapeShape
294                                                          );
295    landscapeRigidBody = new btRigidBody(rigidBodyInfo);
296
297// Создаем сборщик ландшафта в граф. представлении.
298    QGLBuilder landscape;
299
300// Добавляем вычисленные треугольники.
301    landscape.addTriangles(callBackTriangle.GetData());
302
303// Создаем узел.
304    QGLSceneNode *landscapeNode = landscape.finalizedSceneNode();
305
306// Добавляем в сцену.
307    scene->addNode(landscapeNode);
308
309// Создаем материал устанавливаем цвет и добавляем в узел.
310    QGLMaterial *material = new QGLMaterial;
311    material->setDiffuseColor(color);
312    landscapeNode->setMaterial(material);
313
314// Добавляем физическое представления в мир физики.
315    dynamicsWorld->addRigidBody(landscapeRigidBody);
316
317    enabledLandscape = true;
318}
319
320void GLViewer::initializeGL(QGLPainter *painter)
321{
322// Инициализируем cвет.
323    lightParameters->setPosition(QVector3D(0, 300.0, 0));
324    lightParameters->setDiffuseColor(Qt::white);
325
326// Включаем его.
327    painter->setMainLight(lightParameters);
328
329// По умолчанию используем материалы для вычисления эффектов.
330    painter->setStandardEffect(QGL::LitMaterial);
331
332// Задаем позицию камеры.
333    camera()->setEye(QVector3D(2000.0, 1500.0, 500.0));
334}
335
336void GLViewer::paintGL(QGLPainter *painter)
337{
338// Расчитываем проекцию.
339    QMatrix4x4 projection;
340    projection.perspective(60.0, (qreal)width()/height(), 1.0, 6000.0);
341    painter->projectionMatrix() = projection;
342
343// Запускаем шаг вычисления физики.
344    dynamicsWorld->stepSimulation(1.0/60, 10);
345
346// Если есть астероид.
347    if(enabledBall)
348    {
349// То получаем текущую позицию в мире физике.
350        btTransform transform;
351        ballRigidBody->getMotionState()->getWorldTransform(transform);
352
353// И применяем ее к графической модели.
354        ballNode->setPosition(QVector3D(
355                                        transform.getOrigin().getX(),
356                                        transform.getOrigin().getY(),
357                                        transform.getOrigin().getZ()
358                                       )
359                             );
360    }
361
362// Рисуем сцену со всеми объектами.
363    scene->draw(painter);
364
365// Если включен отладчик физики.
366    if(enabledDebuger)
367    {
368// Включаем смешивание цветов, для рассчета прозрачности.
369        glEnable(GL_BLEND);
370
371// Задаем на чем рисовать отладчику.
372        debuger->SetPainter(painter);
373
374// Запускаем прорисовку отладки.
375        dynamicsWorld->debugDrawWorld();
376
377// Отключаем смешивание.
378        glDisable(GL_BLEND);
379    }
380}
381
382void GLViewer::timerEvent(QTimerEvent *event)
383{
384    Q_UNUSED(event)
385    updateGL();
386}
387
388
389
390/********************************************************************************
391*                                                                               *
392*  Можно заметить из кода, что для анимации модели астероида используется       *
393*  только изменение позиции, поворот вокруг осей не используется, так как       *
394*  сфера одноцветная.                                                           *
395*                                                                               *
396********************************************************************************/
397