unit Octahedron;

{$mode objfpc}{$H+}

interface

uses
  Classes, SysUtils, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls,
  Geometry;

type

  { TForm1 }

  TForm1 = class(TForm)
    BackScreen: TImage;
    StartStopBtn: TButton;
    Screen: TPaintBox;
    procedure StartStopBtnClick(Sender: TObject);
  private
    Model: array[1..10] of Object3D; { трехмерный объект }
  public

  end;

var
  Form1: TForm1;
  IsRunning: Boolean = false;

implementation

{$R *.lfm}

procedure ShowShape(Shape: Object3D); { нарисовать объект }
var
  i, Xs, Ys: Integer;
  x, y, z: Real;
const
  N = 300; { "глубина" экрана }
begin
  for i := 0 to High(Shape.edges) do { цикл по всем ребрам }
  begin { координаты первой точки ребра }
    x := Shape.vertices[Shape.edges[i].src].x + Shape.xc;
    y := Shape.vertices[Shape.edges[i].src].y + Shape.yc;
    z := Shape.vertices[Shape.edges[i].src].z + Shape.zc;
    if Abs(z) < 0.01 then z := 0.01; { избегаем деления на нуль }
                                     { вычисляем экранные координаты }
    Xs := Round(Form1.Screen.Width div 2 + N * x / z);
    Ys := Round(Form1.Screen.Height div 2 + N * y / z);

    Form1.BackScreen.Canvas.MoveTo(Xs, Ys);
                                       { координаты второй точки зрения }
    x := Shape.vertices[Shape.edges[i].dest].x + Shape.xc;
    y := Shape.vertices[Shape.edges[i].dest].y + Shape.yc;
    z := Shape.vertices[Shape.edges[i].dest].z + Shape.zc;
    if Abs(z) < 0.01 then z := 0.01; { избегаем деления на нуль }
                                     { и ее экранные координаты }
    Xs := Round(Form1.Screen.Width div 2 + N * x / z);
    Ys := Round(Form1.Screen.Height div 2 + N * y / z);

    Form1.BackScreen.Canvas.LineTo(Xs, Ys); { рисуем ребро }
  end;
end;

{ TForm1 }

procedure TForm1.StartStopBtnClick(Sender: TObject); { главная процедура }
var
  oldtime: TDateTime;
  pause: Integer;
  center, velocity, axis: Vertex;
  i: Integer;
const
  MSecsPerFrame = 25; { скорость работы (кадров в секунду) }
begin
  if IsRunning then
  begin
    IsRunning := false;
    StartStopBtn.Caption := 'Пуск';
    for i := 1 to Length(Model) do
      FreeAndNil(Model[i]);
    Exit;
  end;
  StartStopBtn.Caption := 'Стоп';
  IsRunning := true;

  for i := 1 to Length(Model) do
  begin
    axis.x := Random(10) / 100; { скорость вращения вокруг оси Ox }
    axis.y := Random(10) / 100; { скорость вращения вокруг оси Oy }
    axis.z := Random(10) / 100; { скорость вращения вокруг оси Oz }
    velocity.x := 10 - Random(20); { и составляющие }
    velocity.y := 15 - Random(30); { скорости }
    velocity.z := 20 - Random(40);
    center.x := (Screen.Width div 2) - Random(Screen.Width); { начальное положение }
    center.y := (Screen.Width div 2) - Random(Screen.Width); { начальное положение }
    center.z := Random(300) + 200;
    Model[i] := Object3D.Create(center, velocity, axis) { загрузить объект }
  end;

  while IsRunning do
  begin
    oldtime := Now;
    BackScreen.Canvas.FillRect(Rect(0, 0, Screen.Width, Screen.Height));

    for i := 1 to Length(Model) do
    begin
      { отразить от стена (3D-аналог "молекулы в закрытом сосуде") }
      MoveShape(Model[i], BackScreen.Width div 2, BackScreen.Height div 2);

      RotateShape(Model[i]); { поворот модели }
      ShowShape(Model[i]); { очистить экран и нарисовать объект }
      Model[i].MoveCenter()
    end;
    { отобразить объект на основном экране }
    Screen.Canvas.CopyRect(Rect(0, 0, Screen.Width, Screen.Height),
        BackScreen.Canvas, Rect(0, 0, Screen.Width, Screen.Height));


    Application.ProcessMessages;
    pause := Round(MSecsPerFrame - (Now - oldtime) * MSecsPerDay);
    if pause > 0 then Sleep(pause); { задержка }

    if Application.Terminated then Exit;
  end;
end;

end.