INTRODUÇÃO A OPENGL. Computação Gráfica

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1 INTRODUÇÃO A OPENGL Computação Gráfica

2 OpenGL (Open Graphic Library) Biblioteca de rotinas gráficas e de modelagem, bi e tridimensional, extremamente portável e rápida. Não é uma linguagem de programação, mas sim uma API (Application Programming Interface). Inclui aproximadamente 250 comandos e funções Por ser portável, não possui comandos de gerenciamento de janelas, interação com o usuário ou arquivos e/s.

3 OpenGL (Open Graphic Library) Incorpora diversos algoritmos otimizados para desenho de primitivas gráficas, mapeamento de texturas e efeitos especiais Usado na construção de ferramentas CAD, programas de modelagem (3D Max, Maya), jogos (Warcraft 3, Counter Strike), aplicações científicas, etc. Funcionalidades: Desenho de primitivas gráficas Iluminação Textura Transparência Animação

4 OpenGL (Open Graphic Library) Restrições Não fornecem funcionalidades de gerenciamento de janelas, interação com o usuário ou arquivos e/s Solução Extensão da OpenGL através de novas bibliotecas GLU (OpenGL Utility Library) Matrizes de projeção Orientação da visualização Desenho de superfícies quádricas GLUT (OpenGL Utility Toolkit) Criação de janelas e menus Gerenciamento de janelas e eventos

5 Simplificação do pipeline OpenGL

6 Utilização OpenGL segue a convenção de chamada da linguagem C. Existem muitas implementações desta biblioteca Para Windows e Linux Para C/C++, Java, C#, Python, Delphi,... Para cada implementação são fornecidas as bibliotecas necessárias Para C/C++ no ambiente Windows Bibliotecas opengl32.lib (OpenGL) e glu32.lib (GLU), arquivos.h e arquivos dll

7 Tipos de Dados OpenGL possui tipos de dados próprios para garantir portabilidade Tipo de dado OpenGL Representação interna Tipo de dado C equivalente Sufixo GLbyte 8-bit integer signed char b GLshort 16-bit integer short s GLint, GLsizei 32-bit integer int ou long i GLfloat, GLclampf 32-bit floating-point float f GLdouble, GLclampd 64-bit floating-point double d GLubyte, GLboolean 8-bit unsigned integer unsigned char ub GLushort 16-bit unsigned integer unsigned short us GLuint, GLenum, GLbitfield 32-bit unsigned integer unsigned long ou unsigned int ui

8 Convenção para nomes de funções Todos os nomes das funções/métodos OpenGL seguem uma convenção indicando: de qual biblioteca faz parte quantos argumentos a função tem <PrefixoBiblioteca> <ComandoRaiz> <ContadorArgumentosOpc> <TipoArgumentosOp> Exemplo: void glcolor3f(glfloat red, Glfloat green, Glfloat blue) Argumento gl color Prefixo que representa a biblioteca OpenGl Comando raiz que representa a funcionalidade da função 3 Número de argumentos que a função possui f Indica que os argumentos são valores de ponto flutuante

9 Primeiro Programa 1. Execute o primeiro programa 2. Visite os sítios abaixo spec3.html Pesquise nesses sítios as funcionalidades de cada função gl/glut no programa e comente-as.

10 Primeiro Programa #include <gl/glut.h> #include <gl/glu.h> #include <gl/gl.h> // Função callback chamada para fazer o desenho void Desenha(void) { glclear(gl_color_buffer_bit); } glflush(); // Inicializa parâmetros de rendering void Inicializa (void) { glclearcolor(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f); } // Programa Principal int main(void) { glutinitdisplaymode(glut_single GLUT_RGB); glutinitwindowsize(500,400); glutcreatewindow("abrindo janela de exibição"); glutdisplayfunc(desenha); Inicializa(); glutmainloop(); }

11 Desenhando primitivas 1. Pesquise nesses sítios as funcionalidades de cada função gl/glut no programa e comente-as. 2. Altere o programa de forma que seja desenhada uma caneta Tente utilizar outros parâmetros em glbegin: Valor GL_POINTS GL_LINES GL_LINE_STRIP GL_LINE_LOOP GL_POLYGON GL_TRIANGLES GL_TRIANGLE_STRIP GL_TRIANGLE_FAN GL_QUADS GL_QUAD_STRIP Tecla pressionada Desenha pontos Desenha segmentos de linha Desenha segmentos de linha conectados Desenha segmentos de linha conectados, unindo o primeiro ao ultimo Desenha um polígono convexo Desenha triângulos Desenha triângulos conectados Desenha triângulos a partir de um ponto central Desenha quadriláteros Desenha quadriláteros conectados

12 Desenhando primitivas #include <gl/gl.h> #include <gl/glu.h> #include <gl/glut.h> // Função callback chamada para fazer o desenho void Desenha(void) { glmatrixmode(gl_modelview); glloadidentity(); glclear(gl_color_buffer_bit); glcolor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); void Inicializa (void) { } glclearcolor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); void AlteraTamanhoJanela(GLsizei w, GLsizei h) { glviewport(0, 0, w, h); glmatrixmode(gl_projection); glloadidentity(); gluortho2d (-125.0f, 125.0f, f, 125.0f); } } glbegin(gl_quads); glvertex2i(-25,-25); glvertex2i(25,-25); glcolor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glvertex2i(25,25); glvertex2i(-25,25); glend(); glflush(); int main(void) { glutinitdisplaymode(glut_single GLUT_RGB); glutinitwindowsize(400,350); glutinitwindowposition(10,10); glutcreatewindow("desenha Objeto"); glutdisplayfunc(desenha); glutreshapefunc(alteratamanhojanela); Inicializa(); glutmainloop(); }

13 Utilizando Menus e Exibindo Caracteres A biblioteca GLUT também contém funções para gerenciar menus, exibir caracteres e verificar a posição do mouse na janela em qualquer instante. As funções para realizar estas tarefas estão descritas a seguir: glutbitmapcharacter glutmotionfunc glutpassivemotionfunc glutcreatemenu Exibe caracter a caracter. Param. de entrada desta função: (void *font, int character). Estabelece a função callback que é chamada cada vez que o mouse é movido sobre a janela enquanto um ou mais botoes estão pressionados. Param. da função callback: (int x, int y) Estabelece a função callback que é chamada cada vez que o mouse é movido sobre a janela enquanto nenhum de seus botoes estão pressionados. Param. da função callback: (int x, int y) Cria um novo menu pop-up e estabelece a função callback que será chamada quando uma de suas entradas for selecionada. Param. de entrada da função callback: (int value)

14 Utilizando Menus e Exibindo Caracteres glutaddmenuentry glutaddsubmenu glutattachmenu Adiciona uma entrada no final do menu corrente. Param. de entrada desta função: (char *name, int value) Adiciona um submenu no final do menu corrente Param. de entrada desta função: (char *name, int menu) Função que "relaciona" um botão do mouse com o identificador do menu corrente Param. de entrada desta função: (int button) No programa disponibilizado, adicione no menu as opções primitivas: Triângulo Cores Verde Azul

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