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Sungmin Kim

SEOUL NATIONAL UNIVERSITY

Digital 3D Anthropometry

6. Body Data Class

Introduction Body Data Class 의 설계 Body Model 의 관리

인체 데이터 입출력

– 데이터 불러오기

인체 모델 그리기

– TOpenGL의 확장

프로젝트 관리

– 프로젝트 저장/불러오기

추가 기능 구현

– 좌표축 정렬

– Face, Wireframe, Translucent 보기

GUI 이슈

– 화면 일부에 TOpenGL 구현

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TBodyData TBodyData Class의 설계 생성자와 파괴자

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class TBodyData{public:

TBodyData();~TBodyData();

TModel3D *Model;

void LoadModel(AnsiString);};

TBodyData::TBodyData(){Model=0;}

TBodyData::~TBodyData(){if (Model) delete Model;Model=0;}

TBodyData TBodyData Class의 설계 인체 모델 불러오기

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void TBodyData::LoadModel(AnsiString N){if (Model) delete Model;Model=new TModel3D;AnsiString E=ExtractFileExt(N).UpperCase();if (E==".PLY") Model->LoadFromASCIIPLY(N);if (E==".STL") Model->LoadFromBinarySTL(N);}

TBodyData 인체 데이터의 표시 테스트 프로그램 제작

기본 SDI 프로그램 제작

– BodyAnalyzer.bpr 로 저장– 메뉴와 TOpenDialog 를 추가

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Filter 를 설정

DefaultExt=plyName=LOADBODYInitialDir=.Options 중

ofOverwritePrompt, ofHideReadOnly, ofExtensionDifferent, ofPathMustExist, ofFileMustExist,ofCreatePrompt, ofShareAware = true

TBodyData 인체 데이터의 표시 테스트 프로그램 제작

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...#include "TBodyData.h"...class TMainForm : public TForm{...

TOpenGL *GL;TBodyData *Body;

};

__fastcall TMainForm::TMainForm(TComponent* Owner) : TForm(Owner){GL=0;Body=0;}

void __fastcall TMainForm::FormClose(TObject *Sender, TCloseAction &Action){if (GL) delete GL;GL=0;if (Body) delete Body;Body=0;Action=caFree;}

TMainForm.h

TMainForm.cpp

TBodyData 인체 데이터의 표시 테스트 프로그램의 제작

Begin New Project Handler 작성

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void __fastcall TMainForm::BeginNewProject1Click(TObject *Sender){LOADBODY->FileName="";if (LOADBODY->Execute()){

if (Body) delete Body;Body=new TBodyData;Body->LoadModel(LOADBODY->FileName);FormPaint(this);}

}

TBodyData 인체 데이터의 표시 테스트 프로그램의 제작

FormPaint 에서 인체 데이터를 그리기

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void __fastcall TMainForm::FormPaint(TObject *Sender){if (GL){

GL->BeginDraw(Canvas->Handle);if (Body){

Body->Draw(GL);}

GL->EndDraw(Canvas->Handle);}

}

...#include "TOpenGL.h"...class TBodyData{public:...

void Draw(TOpenGL*);};

TBodyData.h

void TBodyData::Draw(TOpenGL *GL){if (Model) GL->Draw(Model);}

TBodyData.cpp

TBodyData 인체 데이터의 표시 TOpenGL 클래스에 TModel3D를 그리는 함수를 추가

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...#include "TModel3D.h" // TPoint3D.h 대신...

class TOpenGL{...

Draw(TModel3D*);};

void TOpenGL::Draw(TModel3D *M){int i,j;glBegin(GL_TRIANGLES);for(i=0;i<M->ElemNum;i++){

for(j=0;j<3;j++){int e=M->Elem[i*3+j];glNormal3f(M->Normal[e].x,M->Normal[e].y,M->Normal[e].z);glColor3f(M->Color[e].x,M->Color[e].y,M->Color[e].z);glVertex3f(M->Node[e].x,M->Node[e].y,M->Node[e].z);}

}glEnd();}

TOpenGL.h

TOpenGL.cpp

TBodyData 인체 데이터의 표시 인체데이터 불러오기

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ASCIIPly

BinarySTL

기본 시점을100 에서

2000으로 변경

TBodyData 프로젝트 관리 프로젝트 저장/불러오기 함수 구성

메뉴 및 다이얼로그박스 구성

– 표준적인 파일 저장하기/불러오기용으로 설정– 파일 확장자는 prj 정도로

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TBodyData 프로젝트 관리 메뉴 핸들러 작성

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void __fastcall TMainForm::LoadProject1Click(TObject *Sender){LOADPROJECT->FileName="";if (LOADPROJECT->Execute()){

if (Body) delete Body;Body=new TBodyData;Body->LoadFromFile(LOADPROJECT->FileName);FormPaint(this);}

}

void __fastcall TMainForm::SaveProject1Click(TObject *Sender){if (Body){

SAVEPROJECT->FileName="";if (SAVEPROJECT->Execute()){

Body->SaveToFile(SAVEPROJECT->FileName);}

}}

TBodyData 프로젝트 관리 프로젝트 저장/불러오기 함수 작성

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void TBodyData::SaveToFile(AnsiString N){TNewFileStream *F=new TNewFileStream(N,fmCreate);F->WInt(1); // yyyy-mm-dd (date)Model->SaveToFileStream(F);delete F;}

void TBodyData::LoadFromFile(AnsiString N){TNewFileStream *F=new TNewFileStream(N,fmOpenRead);int Version;F->RInt(&Version);Model=new TModel3D;Model->LoadFromFileStream(F);delete F;}

TBodyData 추가 기능 구현 좌표축 정렬

모델을 X, Y, Z 축으로 회전시키는 기능이 필요함

일단 좌표축을 그려야 함

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void TOpenGL::DrawAxis(float l){glDisable(GL_LIGHTING);glBegin(GL_LINES);glColor3f(1,0,0);glVertex3f(0,0,0);glVertex3f(l,0,0);glColor3f(0,1,0);glVertex3f(0,0,0);glVertex3f(0,l,0);glColor3f(0,0,1);glVertex3f(0,0,0);glVertex3f(0,0,l);glEnd();glEnable(GL_LIGHTING);}

void __fastcall TMainForm::FormPaint(TObject *Sender){if (GL){

GL->BeginDraw(Canvas->Handle);GL->DrawAxis(1000);if (Body){

Body->Draw(GL);}

GL->EndDraw(Canvas->Handle);}

}


다이얼로그 박스 만들기

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void __fastcall TRotateModelDialog::Button1Click(TObject *Sender){Result=1;Close(); }

void __fastcall TRotateModelDialog::Button2Click(TObject *Sender){Result=0;Close(); }


메뉴 추가 및 핸들러 작성

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void __fastcall TMainForm::RotateModel1Click(TObject *Sender){if (Body){

RotateModelDialog->ShowModal();if (RotateModelDialog->Result){

int axis;if (RotateModelDialog->X->Checked) axis=0;if (RotateModelDialog->Y->Checked) axis=1;if (RotateModelDialog->Z->Checked) axis=2;Body->RotateModel(axis,RotateModelDialog->ANGLE->Text.ToDouble());FormPaint(this);}

}}


모델을 회전하는 함수 작성

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void TBodyData::RotateModel(int axis,float angle){angle=angle*M_PI/180.0f;TPoint3D O;O.Set(0,0,0);if (axis==0) Model->Rotate(O,angle,0,0);if (axis==1) Model->Rotate(O,0,angle,0);if (axis==2) Model->Rotate(O,0,0,angle);}

TBodyData 추가 기능 구현 Face, Wireframe, Translucent 보기

메뉴 추가

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void __fastcall TMainForm::FaceWireframe1Click(TObject *Sender){if (Body){

Body->ViewFace=1-Body->ViewFace;FormPaint(this);}

}

void __fastcall TMainForm::OpaqueTranslucent1Click(TObject *Sender){if (Body){

Body->Opaque=1-Body->Opaque;FormPaint(this);}

}


TBodyData.h 와 TModel3D.h 에 ViewFace,Opaque 변수를 추가

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TBodyData::TBodyData(){Model=0;ViewFace=1;Opaque=1;}

void TBodyData::Draw(TOpenGL *GL){if (Model){

Model->ViewFace=ViewFace;Model->Opaque=Opaque;GL->Draw(Model);}

}

TModel3D::TModel3D(){NodeNum=0;Node=Color=Normal=0;ElemNum=0;Elem=0;ViewFace=1;Opaque=1;}


TOpenGL 의 Draw 함수를 수정

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void TOpenGL::Draw(TModel3D *M){int i,j,e;float o;TPoint3D *N,*C,*P;N=M->Normal;C=M->Color;P=M->Node;if (M->ViewFace){

glBegin(GL_TRIANGLES);if (M->Opaque) o=1.0f;else o=0.5f;for(i=0;i<M->ElemNum;i++){

for(j=0;j<3;j++){e=M->Elem[i*3+j];glNormal3f(N[e].x,N[e].y,N[e].z);glColor4f(C[e].x,C[e].y,C[e].z,o);glVertex3f(P[e].x,P[e].y,P[e].z);}

}glEnd();}

else{for(i=0;i<M->ElemNum;i++){

glBegin(GL_LINE_LOOP);for(j=0;j<3;j++){

e=M->Elem[i*3+j];glNormal3f(N[e].x,N[e].y,N[e].z);glColor3f(C[e].x,C[e].y,C[e].z);glVertex3f(P[e].x,P[e].y,P[e].z);}

glEnd();}

}}


Translucent 표현을 위해 BeginDraw 를 수정

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void TOpenGL::BeginDraw(HDC DC){...glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);glEnable( GL_BLEND);glBlendFunc( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);...}

TBodyData GUI 이슈 화면 일부에 TOpenGL 구현

화면 일부에 TOpenGL을 구현하고 나머지에 UI 를 구성하려면 ?

여러 개의 TOpenGL 을 하나의 창에 구현하려면 ?

PFD_DRAW_TO_BITMAP ?

– 의외로 잘 작동하지 않음

Panel과 Timer를 써서 해결 가능

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LEFT RIGHT


FormPaint 를 Redraw로 교체

– 모든 FormPaint(this) 를 Redraw()로 교체

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void __fastcall TMainForm::FormCreate(TObject *Sender){GL=new TOpenGL(GetDC(RIGHT->Handle),0,0,RIGHT->Width,RIGHT->Height);}

void __fastcall TMainForm::FormResize(TObject *Sender){if (GL) delete GL;GL=new TOpenGL(GetDC(RIGHT->Handle),0,0,RIGHT->Width,RIGHT->Height);Redraw();}

void __fastcall TMainForm::Redraw(){if (GL){

GL->BeginDraw(GetDC(RIGHT->Handle));GL->DrawAxis(1000);if (Body){

Body->Draw(GL);}

GL->EndDraw(GetDC(RIGHT->Handle));}

}


Timer event 에서 Redraw를 호출해서 화면을 강제 갱신

Form 의 mouse event handler 를 RIGHT 의 mouse event handler 로 교체

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void __fastcall TMainForm::Timer1Timer(TObject *Sender){Redraw();}

void __fastcall TMainForm::RIGHTMouseDown(TObject *Sender, TMouseButton Button, TShiftState Shift, int X, int Y){if (GL) GL->MouseDown(Button,Shift,X,Y);}

void __fastcall TMainForm::RIGHTMouseMove(TObject *Sender, TShiftState Shift, int X, int Y){if (GL){

if (GL->MouseMove(Shift,X,Y)) Redraw();}

}

void __fastcall TMainForm::RIGHTMouseUp(TObject *Sender, TMouseButton Button, TShiftState Shift, int X, int Y){if (GL) GL->MouseUp(Button,Shift,X,Y);}


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UI 구성

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메뉴와 직접 관련된 버튼들은 OnClick 이벤트에메뉴의 이벤트 핸들러를 연결


Rotate버튼의 handler 구현

부분 OpenGL 렌더링을 써서 Dialog box 보다 더 간단한 UI 구성이 가능

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void __fastcall TMainForm::Button4Click(TObject *Sender){if (Body){

Body->RotateModel(AXIS->ItemIndex,ANGLE->Text.ToDouble());Redraw();}

}

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