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unit Unit1;

interface

uses Windows, Messages, Graphics, Forms, Classes, Controls, ExtCtrls;

type
  TForm1 = class(TForm)
    Image1: TImage;
    Timer1: TTimer;
    procedure Timer1Timer(Sender: TObject);
    procedure FormCreate(Sender: TObject);
    procedure FormDestroy(Sender: TObject);
  private
    P0, T0: PDWord;
    Texture: TBitmap;
    W, H, W2, H2, t: Integer;
    function getPixelTexBase(x, y: Integer): PDWord;
    procedure WMEraseBkgnd(var Message:TWMEraseBkgnd); message WM_ERASEBKGND;
  end;

var
  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.dfm}

uses math;

const
 R = 64; // radius of the sphere
 TextureWidth = 512;
 TextureHeight = 512;
 Light: array[0..2] of Single = (1,-1,0.8);

function calcPhiTheta(x,y,z: Single; var phi, theta: Single): Boolean;
var temp: Single;
begin
 temp := sqr(x)+sqr(y);
 if temp > 0 then
 begin
  temp := 1/sqrt(temp);
  theta := arccot(z*temp);
  temp := max(min(x*temp,1),-1);
  if y >= 0 then
   phi := arccos(temp) else
   phi := 2*pi-arccos(temp);
  Result := True;
 end else
  Result := False;
end;

function calcZ(x,y: Single): Single;
var temp: Single;
begin
 temp := sqr(R)-sqr(x)-sqr(y);
 if temp >= 0 then
  Result := sqrt(temp) else
  Result := NaN;
end;

procedure rotate(var x, y: Single; angle: Single);
var tx, s, c: Extended;
begin
 sincos(angle, s, c);
 tx := c*x-s*y;
 y := s*x+c*y;
 x := tx;
end;

function mixLight(color: DWord; intensity: Single): DWord;
var
 ColorA: array[0..3] of Byte absolute color;
 ColorB: array[0..3] of Byte absolute Result;
begin
 intensity := max(intensity,0.1); // minimum intensity = 0.1
 colorB[0] := Round(colorA[0]*Intensity);
 colorB[1] := Round(colorA[1]*Intensity);
 colorB[2] := Round(colorA[2]*Intensity);
end;

procedure TForm1.Timer1Timer(Sender: TObject);
var
 x0, y0: Integer;
 wx, wy, wz, x, y, z, phi, theta, LightN: Single;
 P: PDWord;
begin
 P := P0;
 LightN := 1/sqrt(sqr(Light[0])+sqr(Light[1])+sqr(Light[2]));
 for y0 := H-1 downto 0 do
  for x0 := 0 to W-1 do
  begin
   wx := x0-W2; x := wx;
   wy := y0-H2; y := wy;
   wz := calcZ(wx,wy); z := wz;
   if not isNan(Z) then
   begin
    rotate(y,z,-t*0.02);
    rotate(z,x,-t*0.03);
    if calcPhiTheta(x,y,z,phi,theta) then
      P^ := mixLight(getPixelTexBase(Round(phi/pi/2*TextureWidth),
                     Round((theta/pi)*TextureHeight))^,
                     (Light[0]*wx+Light[1]*wy+Light[2]*wz)*LightN/R);
   end;
   inc(P);
  end;
 Image1.Invalidate;
 inc(t);
end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var x, y: Integer;
begin
 W := ClientWidth;
 H := ClientHeight;
 W2 := W div 2;
 H2 := H div 2;
 Image1.Picture.Bitmap.Width := W;
 Image1.Picture.Bitmap.Height := H;
 Image1.Picture.Bitmap.PixelFormat := pf32bit;
 P0 := Image1.Picture.Bitmap.ScanLine[H-1];
 FillChar(P0^, W*H*SizeOf(DWord), 0); // black background
 Texture := TBitmap.Create;
 Texture.Width := TextureWidth;
 Texture.Height := TextureHeight;
 Texture.PixelFormat := pf32bit;
 T0 := Texture.ScanLine[TextureHeight-1];
 for x := 0 to TextureWidth-1 do
  for y := 0 to TextureHeight-1 do
   getPixelTexBase(x,y)^ := (((x*2) xor y) and $FF) * $010000;
 Texture.Canvas.Font.Color := clWhite;
 Texture.Canvas.Brush.Style := bsClear;
 Texture.Canvas.Font.Name := 'Arial';
 Texture.Canvas.Font.Size := 40;
 Texture.Canvas.TextOut(0,(TextureHeight-40) div 2,'www.delphi-forum.de');
end;

function TForm1.getPixelTexBase(x, y: Integer): PDWord;
begin
 Result := T0;
 inc(Result, ((x+TextureWidth) mod TextureWidth)+
             ((y+TextureHeight) mod TextureHeight)*TextureHeight);
end;

procedure TForm1.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
 Texture.Free;
end;

procedure TForm1.WMEraseBkgnd(var Message:TWMEraseBkgnd);
begin
 Message.result := 1;
end;

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object Form1: TForm1
  Left = 192
  Top = 114
  BorderStyle = bsDialog
  Caption = 'Form1'
  ClientHeight = 128
  ClientWidth = 128
  Color = clBtnFace
  Position = poMainFormCenter
  OnCreate = FormCreate
  OnDestroy = FormDestroy
  object Image1: TImage
    Width = 128
    Height = 128
    Align = alClient
  end
  object Timer1: TTimer
    Interval = 50
    OnTimer = Timer1Timer
  end
end