Fotografický magazín "iZIN IDIF" každý týden ve Vašem e-mailu.
Co nového ve světě fotografie!
Zadejte Vaši e-mailovou adresu:
Kamarád fotí rád?
Přihlas ho k odběru fotomagazínu!
Zadejte e-mailovou adresu kamaráda:
C/C++
OpenGL - 1.díl Nastavení a jednoduché kreslení
28. června 2001, 00.00 | První díl seriálu o programování v OpenGL. Úvodem si na jednoduché aplikaci ukážeme, co že to OpenGL vlastně je..
Vítám vás u prvního dílu seriálu o tvorbě v OpenGL. Jistě vás již omrzelo (jako
mě) dělat hry v DirectX.
Věděl bych o jedné knihovně, ba přímo o rozhraní, které není z dílny Microsoftu
a nabízí velmi dobrou alternativu DirectX na poli 3D grafiky.
Je tedy čas skončit s líbeznými omalovánkami a pusťme se do drsné reality 3D prostoru.
OpenGL je pro programátora velmi komfortní nástroj pro rýsování. Dovolím si
ještě jedno malé srovnání DirectX a OpenGL z hlediska programování aplikací.
Teď jistě potěším ortodoxní céčkaře, OpenGL je knihovna C funkcí. Jedním slovem
"ráj " pro céčkaře. Žádné třídy a složité struktury, vše je čisté
a uhlazené.
Možná to bude znít jako věta z reklamy, ale programování s OpenGL je opravdu
jednodušší.
Nastavení OpenGL ve Windows98
Pro práci s OpenGL je potřeba mít tuto knihovnu v počítači nainstalovánu, což myslím je dnes již samozřejmostí. Ovšem některé grafické karty mají s OpenGL veliké problémy. Nebudu jmenovat, konkrétně karty Voodo si s OpenGL moc nerozumějí. Je proto potřeba si u výrobce grafické karty stáhnout potřebný ovladač.
Další potřebnou věcí pro úspěšnou práci s OpenGL jsou příslušné hlavičkové soubory: gl.h, glu.h a glaux.h.
Poznámka: U některých překladačů možná budete potřebovat do projektu přidat soubory: OpenGL32.lib GLu32.lib a GLaux.lib.
Dost řečí, pusťme se do našeho prvního OpenGL programu. Co bude cílem našeho jednoduchého výtvoru? Pro začátek bych se nepouštěl do žádných větších akcí, spokojíme se z trojúhelníkem, který vidíte na obrázku:
Nic světoborného.
Budeme programovat v C++ Builderu. Vytvořme si nový projekt a podívejme se na jeho odlišnosti a specifika od jiných aplikací. Za zmínku stojí
|
Ve Windows probíhá vykreslování přes rozhraní GDI pro 2D grafiku, které jak víme je velmi pomalé. Funkce GDI vykreslují do HDC (resp. jenom DC) - do příslušného zařízení Device Context. Device Context získáme z Canvas->Handle. Abychom mohli pracovat s OpenGL musíme přemostit vykreslování na rozhraní OpenGL tím, že nastavíme tzv. PixelFormatDescriptor, který slouží jako komunikátor mezi výstupními rutinami windowsu a výstupními rutinami knihovny OpenGL. Poukazuje na to, jaké rozdíly jsou v zobrazování barev atd. Toto nastavení najdete ve funkci bSetupPixelFormat. Pokud vás zajímají jednotlivé položky ve struktuře PIXELFORMATDESCRIPTOR, najdete to v helpu. SetPixelFormat nastaví daný pixelformat danému DC. Po nastavení PixelFormatu vytvoříme Context pro OpenGL funkcí wglCreateContext opět s parametrem HDC, tedy Canvas->Handle.
|
Nastaví hRC - OpenGL Rendering Context jako aktuální, Po té zavolá uživatelskou funkci DrawScene, která nám slouží pro rýsování a nakonec zruší aktuální Rendering Context.
Nyní musíme ošetřit metodu FormResize, aby se nám scéna správně překreslila
při změně velikosti okna.
|
Nejdřív zrušíme Rendering Context a nastavíme nový PixelFomat. To už je nám stará známá písnička, takže následně opět vytvoříme nový aktualizovaný Rendering Context. glLoadIdentity() - resetuje projekční plátno, a posune souřadnici 0,0 do středu.
gluPerspective - nastavuje perspektivu kamery, jak bude vypadat prostor pohledem kamery. První parametr s hodnotou 30.0, určuje zorný úhel kamery. gldAspect je poměr výšky a šířky formuláře (projekčního plátna). Další hodnota (1.0) zadává nejmenší vzdálenost, od které je vidět vykreslovaný objekt. No a 10.0 naopak udává největší vzdálenost od které již objekt není viditelný.
glViewport - tato funkce nastavuje velikost zobrazované plochy.
Nakonec zavoláme naši uživatelskou rýsovací funkci DrawScene();. Výsledek je jednoduchý, RGB trojúhelník.
Začínáme rýsovat
Jaký je základní princip rýsování do rozhraní OpenGL? Kreslení v OpenGL se dá připodobnit k rýsování jako například v AutoCadu. Vše se rýsuje posloupností příkazů - bod, čára trojúhelník.
Takže obdobně jako při rýsování máme určený nějaký počátek souřadnicového systému. Ten je dán jako obyčejně souřadnicí 0,0,0 na osách x,y,z. Počátek je umístěn uprostřed plátna.
glLoadIdentity() - zresetuje pohled a souřadnice 0,0,0 se nachází uprostřed obrazovky. Přitom nalevo od 0,0,0 se nachází záporný směr osy X, napravo kladný. Nahoru směřuje kladný směr osy Y, a dolů záporný. Osa Z má záporné hodnoty dovnitř a kladné ven.
Kreslení bodů, čar nebo vektorů, je analogické kreslení do souřadného systému x,y,z. Z obrázku je patrné, že pokud chceme používat jen souřadnou rovinu XY, zadáváme hodnoty tak, že Z souřadnice je 0. Dostaneme 2D zobrazení.
Mě ale nevyhovuje, zadávat hodnoty jen od -1 do 1. Potřebuji často daleko větší rozmezí hodnot. Pro OpenGL to není problém, stačí jen posunout počátek.
glTranslatef(x, y, z) ;
Funkce přesune počátek souřadnicové sítě o zadanou hodnotu např. glTranslatef(-0.5f,0.5f, 0.0f); posune počátek o 0.5 na ose x a y.
Chceme-li tedy mít k dispozici větší rozmezí, stačí posunout počátek na ose Z o -20.
Teď už můžeme narýsovat jednoduché geometrické útvary. Jak už jsem říkal, vše rýsujeme pomocí posloupnosti příkazů. Tuto posloupnost uzavíráme do bloku glBegin() a glEnd(). Tím řekneme rozhraní OpenGL, že hodláme rýsovat, ale hlavně co chceme rýsovat.
GL_POINTS |
Budeme rýsovat jednotlivé body |
GL_LINES |
Budeme rýsovat úsečky ve tvaru počáteční, konečný bod. Konečný bod je zároveň počátečním bodem následující úsečky. |
GL_TRIANGLES |
Rýsuje trojúhelníky ze tří bodů (A,B, C) |
GL_QUADS |
Rýsuje čtyřúhelník |
GL_POLYGON |
Rýsuje polygon (n - úhelník) |
Trojúhelník:
|
Čtverec se rýsuje obdobným způsobem.
|
Rectanlge - čtyřúhelník
Obdelník lze narýsovat dvěma způsoby. Klasicky jako polygon pomocí vertexů nebo jako tzv. rectangle.
|
Rectangle se rýsuje do roviny XY
void glRectf(GLfloat x1, GLfloat y1, GLfloat
x2, GLfloat y2);
Trojúhelník a čtverec v barvách
Další dovednost v OpenGL je použití barev. V této části se pokusíme vytvořit trojúhelník a čtverec v barvách. Nastavíme pro každý vrchol trojúhelníka barvu a zvolíme nastavení pro zobrazení polygonu na vyplněný polygon.
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
potom zkuste změnit druhý parametr na GL_LINE
První bod projekce bude červený
glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f);
druhý modrý
glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 0.0f);
a třetí zelený
glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 0.0f);
Zkuste najít řádek:
glShadeModel(GL_SMOOTH);
přepište na GL_LINE
Pokud máme nastaveno stínování GL_SMOOTH a umístíme do každého bodu jinou barvu, vznikne efekt, kde v jednotlivých rozích barvy přecházejí v druhou, prolínají se.
To by pro tentokrát stačilo. Ještě se podívejte na názorný příklad a nemějte mi za zlé, že dnes dělám samé trojúhelníky. Příště určitě přitvrdíme. Podíváme se na rotace objektů.
Obsah seriálu (více o seriálu):
- OpenGL - 1.díl Nastavení a jednoduché kreslení
- OpenGL - 2 díl Rotace objektů
- OpenGL v C++ Builderu (3.díl)
- OpenGL v C++ Builderu (4.díl)
- OpenGL v C++ Builderu (5.díl)
- OpenGL v C++ Builderu (6.díl)
- OpenGL -Jednoduché efekty 1
- OpenGL - 8. díl - 3D Font, JPEG textury
- OpenGL 9. díl - Bitmap Font
- OpenGL -10.díl Náčítání modelů ze souborů
-
25. listopadu 2012
-
30. srpna 2002
-
10. října 2002
-
4. listopadu 2002
-
12. září 2002
-
25. listopadu 2012
-
28. července 1998
-
31. července 1998
-
28. srpna 1998
-
6. prosince 2000
-
27. prosince 2007
-
4. května 2007