OpenGL. 35T56 Sala 3E3 Bruno Motta de Carvalho DIMAp Sala 15 Ramal 227 DIM102
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- Giovana Conceição
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1 OpenGL 35T56 Sala 3E3 Bruno Motta de Carvalho DIMAp Sala 15 Ramal 227 1
2 Introdução Definição História Portabilidade 2
3 Vantagens Rápida Simples Robusta Padrão aberto Multiplataforma Mecanismo de incorporação de extensões ao padrão 3
4 Bibliotecas OpenGL Sistema de janelas pode ser trocado Existem implementações para variantes de Unix (IRIX, Solaris, Linux, etc.), OS/2, Windows, BSD, MAC OS 4
5 Bibliotecas OpenGL 5
6 Pipeline da OpenGL 6
7 Máquina de Estados da OpenGL Máquina de estados Setando estados Cor Normal Coordinadas de texturas Modo de desenho Modo de matriz 7
8 Opções em OpenGL As funções glenable() e gldisable() funcionalidades da OpenGL GL_DEPTH_TEST GL_CULL_FACE GL_DITHER GL_BLEND etc. 8
9 Tipos de dados Nomes das funções denotam argumentos GLbyte, GLshort glvertex{2,3,4}{sifd}[v]() glvertex3i(glint x, Glint y, Glint z); glvertex3fv(glgloat *v); GLbyte, Glshort, Glint, Glfloat, GLdouble 9
10 Primitivas Geométricas Desenha se primitivas usando se glbegin() e glend() Tipos de primitivas: GL_POINTS, GL_LINES, GL_LINE_STRIP, GL_LINE_LOOP, GL_POLYGON, GL_QUADS, etc. 10
11 Vértices Usa se glvertex3f(glfloat x, GLfloat y, GLfloat z) Alternativa: glvertex3fv(const Glfloat *v) Variantes: glvertex2, glvertex3 e glvertex4, e shorts, ints, floats, doubles Arrays (OpenGL 1.1) 11
12 Normais Usa se glnormal3f(glfloat x, GLfloat y, GLfloat z) Alternativa: glnormal3fv(const Glfloat *v) Variantes: glvertex2, glvertex3 e glvertex4, e bytes, shorts, ints, floats, doubles 12
13 Cores Usa se glcolor3f(glfloat x, GLfloat y, GLfloat z) Alternativa: glcolor3fv(const Glfloat *v) Variantes: glcolor3 e glcolor4, e bytes, unsigned bytes, shorts, ints, floats, doubles 13
14 Transformações Matriz dos Modelos Matriz da Projeção Matriz do Viewport Coord. objetos Coord. camera Coord. Normalizadas Coord. display 14
15 Transformações Translação gltranslationf(glfloat x, GLfloat y, GLfloat z) Rotação glrotationf(glfloat angulo, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z) Ângulo é dado em graus e (x,y,z) é o eixo da rotação Escala glscalef(glglfloat x, GLfloat y, GLfloat z) 15
16 Projeção Ortogonal Comando glortho utiliza seis parâmetros que definem um volume de visão. glortho(left,right,bottom,top,near,far); 16
17 Projeção Perspectiva Comando glfrustum, define o volume de visão em forma de tronco de pirâmide (frustum). glfrustrum(left,right,bottom,top,near,far); 17
18 Exemplo glbegin(gl_polygon); gltranslatef(4.5,7.0,0); glrotatef(40,0,1,0); glscalef(1,1,1); glcolor3f(1,0,0); glnormal3f(0,0,1); glvertex3f(-0.5, 0.5,0.5); glvertex3f( 0.5, 0.5,0.5); glvertex3f( 0.5,-0.5,0.5); glvertex3f(-0.5,-0.5,0.5); glend(); 18
19 Visibilidade OpenGL só suporta Z buffering glenable(gl_depth_test) glclear(gl_depth_buffer) 19
20 Iluminação Em OpenGL a luz é dividida em quatro componentes independentes: Ambiente: resultado da luz refletida no ambiente; é uma luz que vem de todas as direções Difusa: luz que vem de uma direção, atinge a superfície e é refletida em todas as direções Especular: luz que vem de uma direção e tende a ser refletida numa única direção Emissiva: simula a luz que se origina em um objeto 20
21 Luzes e Colorização gllightfv(glenum light, GLenum pname,glfloat *param) glenable(gl_lighting) glenable(gl_light0) glshademodel(glenum mode), onde mode pode ser GL_FLAT FLAT shading GL_SMOOTH GOURAUD shading 21
22 Mapeamento de Texturas Crie um objeto de textura Especifique um bitmap da textura Escolha como aplicar a textura Ligue o mapeamento de texturas Desenha a cena, enviando as coordenadas geométricas e as coordenadas de textura 22
23 Extensões Mecanismo utilizado para se incluir novas funcionalidades a OpenGL São propostas por fabricantes e podem ser adotadas pela ARB posteriormente Prefixos denotam os proponentes, HP, SUN, NV, SGI, WIN, INTEL, etc. Função glgetstring é usada para se determinar quais extensões estão disponíveis 23
24 Interação com o Usuário Interação com o usuário é feita através de outras ferramentas, como GLUT, Qt, GTK, etc. OpenGL foi desenvolvida para ser independente de plataformas Diferentes SOs tratam eventos de formas diferentes 24
25 Exemplo /#include <GL/glut.h> // Header File For The GLUT Library #include <GL/gl.h> // Header File For The OpenGL32 Library #include <GL/glu.h> // Header File For The GLu32 Library #include <unistd.h> // needed to sleep #define ESCAPE 27 int window; /* The number of our GLUT window */ float rtri = 0.0f, rquad = 0.0f; /* rotation angles for the triangle and quadrilateral. */ void InitGL(int Width, int Height) // We call this right after our OpenGL window is created. { glclearcolor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); // This Will Clear The Background Color To Black glcleardepth(1.0); // Enables Clearing Of The Depth Buffer gldepthfunc(gl_less); // The Type Of Depth Test To Do glenable(gl_depth_test); // Enables Depth Testing glshademodel(gl_smooth); // Enables Smooth Color Shading glmatrixmode(gl_projection); glloadidentity(); // Reset The Projection Matrix gluperspective(45.0f,(glfloat)width/(glfloat)height,0.1f,100.0f); // Calculate The Aspect Ratio Of The Window glmatrixmode(gl_modelview); } void ReSizeGLScene(int Width, int Height) { if (Height==0) Height=1; // Prevent A Divide By Zero If The Window Is Too Small glviewport(0, 0, Width, Height); // Reset The Current Viewport And Perspective Transformation glmatrixmode(gl_projection); glloadidentity(); gluperspective(45.0f,(glfloat)width/(glfloat)height,0.1f,100.0f); glmatrixmode(gl_modelview); } 25
26 Exemplo void DrawGLScene() { glclear(gl_depth_buffer_bit GL_COLOR_BUFFER_BIT); // Clear The Screen And The Depth Buffer glloadidentity(); // Reset The View gltranslatef( 1.5f,0.0f, 6.0f); // Move Left 1.5 Units And Into The Screen 6.0 glrotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f); // Rotate The Pyramid On The Y axis // back face of pyramid // draw a pyramid (in smooth coloring mode) glbegin(gl_polygon); // start drawing a pyramid glcolor3f(1.0f,0.0f,0.0f); glvertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // front face of pyramid glcolor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // Set The Color To Red glcolor3f(0.0f,1.0f,0.0f); glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); glvertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); // Top of triangle (front) glcolor3f(0.0f,0.0f,1.0f); glcolor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // Set The Color To Green glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // left of triangle (front) // left face of pyramid. glcolor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // Set The Color To Blue glcolor3f(1.0f,0.0f,0.0f); glvertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // right of traingle (front) glvertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // right face of pyramid glcolor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // Red glcolor3f(0.0f,0.0f,1.0f); glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); glvertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // Top Of Triangle (Right) glcolor3f(0.0f,1.0f,0.0f); glcolor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // Blue glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Left Of Triangle (Right) glcolor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // Green glend(); glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Right Of Triangle (Right) // Red // Top Of Triangle (Back) // Green // Left Of Triangle (Back) // Blue // Right Of Triangle (Back) // Red // Top Of Triangle (Left) // Blue // Left Of Triangle (Left) // Green // Right Of Triangle (Left) // Done Drawing The Pyramid 26
27 Exemplo glloadidentity(); // make sure we're no longer rotated. gltranslatef(1.5f,0.0f, 7.0f); // Move Right 3 Units, and back into the screen 7 glrotatef(rquad,1.0f,1.0f,1.0f); // Rotate The Cube On X, Y, and Z // draw a cube (6 quadrilaterals) glbegin(gl_quads); // start drawing the cube. // top of cube glcolor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // Set The Color To Blue glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad (Top) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad (Top) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Top) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Top) // bottom of cube glcolor3f(1.0f,0.5f,0.0f); // Set The Color To Orange glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad (Bottom) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad (Bottom) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Bottom) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Bottom) // front of cube glcolor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // Set The Color To Red glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad (Front) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad (Front) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Front) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Front) 27 // back of cube. glcolor3f(1.0f,1.0f,0.0f); // Set The Color To Yellow glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad (Back) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad (Back) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Back) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Back) // left of cube glcolor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // Blue glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad (Left) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad (Left) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Left) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Left) // Right of cube glcolor3f(1.0f,0.0f,1.0f); // Set The Color To Violet glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad (Right) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad (Right) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Right) glvertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Right) glend(); // Done Drawing The Cube rtri+=15.0f; // Increase The Rotation Variable For The Pyramid rquad =15.0f; // Decrease The Rotation Variable For The Cube // swap the buffers to display, since double buffering is used. glutswapbuffers(); }
28 Exemplo /* The function called whenever a key is pressed. */ void keypressed(unsigned char key, int x, int y) { /* avoid thrashing this call */ usleep(100); /* If escape is pressed, kill everything. */ if (key == ESCAPE) { /* shut down our window */ glutdestroywindow(window); /* exit the program...normal termination. */ exit(0); } } int main(int argc, char **argv) { /* Initialize GLUT state glut will take any command line arguments that pertain to it or X Windows look at its documentation at */ glutinit(&argc, argv); /* Select type of Display mode: Double buffer RGBA color Alpha components supported Depth buffered for automatic clipping */ 28 glutinitdisplaymode(glut_rgba GLUT_DOUBLE GLUT_ALPHA GLUT_DEPTH); /* get a 640 x 480 window */ glutinitwindowsize(640, 480); /* the window starts at the upper left corner of the screen */ glutinitwindowposition(0, 0); /* Open a window */ window = glutcreatewindow("jeff Molofee's GL Code Tutorial... NeHe '99"); /* Register the function to do all our OpenGL drawing. */ glutdisplayfunc(&drawglscene); /* Go fullscreen. This is as soon as possible. */ glutfullscreen(); /* Even if there are no events, redraw our gl scene. */ glutidlefunc(&drawglscene); /* Register the function called when our window is resized. */ glutreshapefunc(&resizeglscene); /* Register the function called when the keyboard is pressed. */ glutkeyboardfunc(&keypressed); /* Initialize our window. */ InitGL(640, 480); /* Start Event Processing Engine */ glutmainloop(); return 1; }
29 Exemplo 29
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