use um cast para byte, como, por exemplo, gl.glcolor3ub((byte)0, (byte)0, (byte)255);

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1 Universidade Estadual da Paraíba Campus VII Gov. Antônio Mariz CCEA Centro de Ciências Exatas e Sociais Aplicadas Licenciatura em Computação Computação Gráfica - Noturno Exercício 2 Nome: Inicialmente, verifique o conteúdo do programa fonte fornecido para tentar entender o seu conteúdo. Depois, compile e execute o programa que abrirá uma janela com fundo branco e um triângulo, conforme mostra a próxima figura. Observe atentamente o código para entender o seu funcionamento, considerando a estrutura básica de um programa OpenGL: Criação de uma janela swing com um GLCanvas; Criação de um objeto que irá gerenciar os eventos (GLEventListener); Implementação da classe responsável pelo rendering e pelo gerenciamento dos eventos (no exemplo, a Renderer2D.java); Agora altere o código fonte conforme descrito a seguir e, a cada alteração, execute novamente o programa para verificar os resultados obtidos. Ao invés de passarmos três números float para especificar a cor do desenho, é possível passar três números inteiros, entre 0 e 255, ou seja, um byte. Para isso, altere a chamada da função gl.glcolor3f para gl.glcolor3ub e passe números entre 0 e 255 para especificar a cor do objeto -

2 use um cast para byte, como, por exemplo, gl.glcolor3ub((byte)0, (byte)0, (byte)255); Desenhe duas linhas que representem os eixos cartesianos do universo (use gl.glbegin(gl_lines) e gl.glend(), acrescentando os quatro vértices necessários para o desenho dos eixos); Considere que as coordenadas mínimas e máximas são, respectivamente, -1.0 e 1.0. Importante: todas as rotinas de desenho devem ser chamadas a partir do método display; Substitua a chamada à função gl.glbegin(gl_triangles);.gl.glend(); pelo desenho de um triângulo e de um quadrado, que devem ser definidos de maneira a formar uma casinha, como mostra a próxima figura. Os comandos para desenhar o "telhado" da casinha são apresentados a seguir. Tente desenhar o resto da casinha usando GL_LINE_LOOP. Observe que quando a cor é trocada de um vértice para o outro, OpenGL faz um degrade entre as cores. gl.gllinewidth(3); //Determina espessura da linha a ser desenhada gl.glbegin(gl.gl_triangles); gl.glcolor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); gl.glvertex2f(-0.2f,0.1f); gl.glcolor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); gl.glvertex2f(0.0f,0.22f); gl.glcolor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); gl.glvertex2f(0.2f,0.1f); gl.glend(); Para que o código fique mais organizado, coloque os comandos de desenho em métodos separados e chame estes métodos dentro do método display da seguinte maneira: public void display(glautodrawable drawable) gl.glclear(gl.gl_color_buffer_bit); gl.glloadidentity(); gl.glcolor3ub((byte)0, (byte)0, (byte)255); desenhaeixos(); desenhacasinha(); Aplique uma tranformação geométrica de translação na casinha para mudá-la de lugar utilizando o método gl.gltranslatef(float, float, float) (importante: a translação, bem como as transformações de escala e rotação, deve ser aplicada antes que a casinha seja desenhada). Após estas alterações, o programa deve abrir uma janela com fundo branco, uma casinha e duas linhas que representam os eixos cartesianos. Agora, como fazer para interagir com o programa sem que seja necessário alterar e executar o código cada vez que o objeto, por exemplo, é trocado de lugar? Neste caso, é necessário gerenciar eventos do teclado e/ou mouse. Assim como já é feito com a tecla ESC, vamos tratar o evento de outras teclas para que o usuário possa interagir com a aplicação. Portanto, declare os seguintes atributos na classe Renderer2D que serão inicializados, por default, com zero: private float translacaox, translacaoy;

3 Agora altere os parâmetros passados para o método gl.gltranslatef que é chamado no método display, para que sejam passados estes atributos, da seguinte maneira: gl.gltranslatef(translacaox, translacaoy, 0f); Finalmente, para fazer o tratamento dos eventos, complemente a implementação do método keypressed de maneira a permitir transladar o objeto para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita sempre que o usuário pressionar cada uma das teclas de setas (incremente e decremente as variáveis translacaox e translacaoy) public void keypressed(keyevent e) switch (e.getkeycode()) case KeyEvent.VK_RIGHT: case KeyEvent.VK_LEFT: case KeyEvent.VK_UP: case KeyEvent.VK_DOWN: case KeyEvent.VK_ESCAPE: System.exit(0); gldrawable.display(); Agora, pressionando as teclas de setas é possível transladar a casinha, ou seja, deslocá-la para cima, para baixo, para direita e para esquerda. É importante observar atentamente os seguintes métodos implementados: init, desenhaeixos, desenhacasinha, display e keypressed. Para implementar as operações de zoom e pan, altere o código fonte conforme descrito a seguir. O zoom consiste no aumento ou redução do tamanho da window no sistema de referência do universo. Portanto, para aplicá-lo basta alterar as coordenadas do método glu.gluortho2d sempre que o usuário, por exemplo, pressionar as teclas Home e End. Veja nas figuras abaixo um exemplo de zoom in e outro

4 de zoom out. Para tanto, altere o código do método keypressed que é responsável por gerenciar eventos do teclado, acrescentando o tratamento para as teclas Home(KeyEvent.VK_HOME) e End (KeyEvent.VK_END). Em seguida, declare quatro atributos do tipo double, chamados left, right, bottom e top, e os inicialize no método init(), conforme mostram os trechos de código abaixo.

5 public class Renderer2D extends KeyAdapter implements GLEventListener private double left, right, bottom, top; public void init(glautodrawable drawable) left = -1.0; right = 1.0; bottom = -1.0; top = 1.0; Isso definirá uma área de trabalho, ou janela de seleção (window) com os limites -1 até 1, tanto para x como para y. Agora, altere a chamada para o método glu.glutortho2d para que use estes novos atributos ao invés de colocar diretamente os valores 1.0 e -1.0, como mostra o exemplo abaixo. glu.gluortho2d (left, right, bottom, top); Em seguida, complemente a implementação do método keypressed, de forma que estes atributos sejam alterados para implementar o zoom-in e o zoom-out (incremente e decremente os atributos usando valores entre 0.0 e 0.5). Como cada vez que estes atributos forem alterados deve-se chamar os métodos listados abaixo, acrescente-os bem no início do método display. public void display(glautodrawable drawable) gl.glmatrixmode(gl.gl_projection); gl.glloadidentity(); glu.gluortho2d (left, right, bottom, top); gl.glmatrixmode(gl.gl_modelview);

6 Execute o programa após a implementação das alterações e verifique o que acontece cada vez que as teclas Home e End são pressionadas. Observe o efeito visual que ocorre quando essas teclas são pressionadas muitas vezes e coloque um limite para o incremento e decremento dos atributos (tente imaginar os valores para esse limite). Executando o programa também é possível notar que as linhas que representam os eixos diminuem e aumentam de tamanho. Entretanto, é interessante que elas sempre fiquem dentro do limite da janela, de ponta a ponta. Para que isto aconteça, altere o método desenhaeixos para usar os atributos left, right, bottom e top no lugar dos valores fixos -1.0 e 1.0. Altere também a chamada dos métodos gl.glvertex2d para gl.glvertex2f. Para implementar o pan, que consiste, basicamente, no deslocamento da window no sistema de referência do universo, o procedimento é semelhante ao zoom, porém os parâmetros do método glu.gluortho2d devem ser alterados de maneira que a window seja deslocada para cima, para baixo, para esquerda e para direita. Veja na figura abaixo o resultado de um pan para a direita. Para implementar esta operação, vamos precisar de dois atributos que armazenem este deslocamento. Estes atributos devem ser declarados e inicializados conforme ilustram os trechos de código a seguir. public class Renderer2D extends KeyAdapter implements GLEventListener private float panx, pany; public void init(glautodrawable drawable)

7 panx = pany = 0; Depois, altere todas as chamadas do método glu.gluortho2d da seguinte maneira: glu.gluortho2d(left+panx, right+panx, bottom+pany, top+pany); Agora basta definir quais teclas irão deslocar a window, ou seja, que irão alterar os valores destes atributos. Sugestão: use L, R, T e B. Exercício: Execute o programa e altere o tamanho da janela diminuindo ao máximo a sua largura. Depois aumente a largura da janela e diminua ao máximo a sua altura. O que acontece com o desenho? Considerando a etapa de mapeamento, pense porque a imagem fica alterada e qual seria a solução. O método reshape, chamado quando o tamanho da janela é alterado, pode ser usado para obter o tamanho da viewport. public void reshape(glautodrawable drawable, int x, int y, int width, int height) gl.glviewport(0, 0, width, height);

8 Códgio Anexos //Arquivo JanelaExemploJava2d.java import javax.swing.*; import java.awt.*; import javax.media.opengl.*; public class JanelaExemploJava2d private Renderer2D renderer; * Construtor da classe ExemploJava que não recebe parâmetros. Cria uma janela e insere * um componente canvas OpenGL. public JanelaExemploJava2d() // Cria janela JFrame janela = new JFrame("Desenho de um triângulo em 2D"); janela.setbounds(50,100,500,500); janela.setdefaultcloseoperation(windowconstants.dispose_on_close); BorderLayout layout = new BorderLayout(); Container caixa=janela.getcontentpane(); caixa.setlayout(layout); // Cria um objeto GLCapabilities para especificar o número de bits // por pixel para RGBA GLCapabilities c = new GLCapabilities(); c.setredbits(8); c.setbluebits(8); c.setgreenbits(8); c.setalphabits(8); // Cria o objeto que irá gerenciar os eventos renderer = new Renderer2D(); // Cria um canvas, adiciona na janela, e especifica o objeto "ouvinte" // para os eventos Gl, de mouse e teclado GLCanvas canvas = new GLCanvas(c); janela.add(canvas,borderlayout.center); canvas.addgleventlistener(renderer); canvas.addkeylistener(renderer); janela.setvisible(true); canvas.requestfocus(); * * Método main que apenas cria um objeto ExemploJava. public static void main(string args[]) JanelaExemploJava2d ej = new JanelaExemploJava2d();

9 //Arquivo Rederer2D.java import java.awt.event.*; import javax.media.opengl.*; import javax.media.opengl.glu.*; public class Renderer2D extends KeyAdapter implements GLEventListener // Atributos private GL gl; private GLU glu; private GLAutoDrawable gldrawable; * Método definido na interface GLEventListener e chamado pelo objeto no qual será feito o desenho * logo após a inicialização do contexto OpenGL. public void init(glautodrawable drawable) gldrawable = drawable; gl = drawable.getgl(); glu = new GLU(); drawable.setgl(new DebugGL(gl)); gl.glclearcolor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Define a janela de visualização 2D gl.glmatrixmode(gl.gl_projection); glu.gluortho2d(-1.0,1.0,-1.0,1.0); gl.glmatrixmode(gl.gl_modelview); * Método definido na interface GLEventListener e chamado pelo objeto no qual será feito o desenho * para começar a fazer o desenho OpenGL pelo cliente. public void display(glautodrawable drawable) gl.glclear(gl.gl_color_buffer_bit); gl.glloadidentity(); gl.glcolor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); // Desenha um triângulo no centro da janela gl.glbegin(gl.gl_triangles); gl.glvertex3d(-0.5,-0.5, 0.0); gl.glvertex3d( 0.0, 0.5, 0.0); gl.glvertex3d( 0.5,-0.5, 0.0); gl.glend(); * Método definido na interface GLEventListener e chamado pelo objeto no qual será feito o desenho * depois que a janela foi redimensionada. public void reshape(glautodrawable drawable, int x, int y, int width, int

10 height) gl.glviewport(0, 0, width, height); * Método definido na interface GLEventListener e chamado pelo objeto no qual será feito o desenho * quando o modo de exibição ou o dispositivo de exibição associado foi alterado. public void displaychanged(glautodrawable drawable, boolean modechanged, boolean devicechanged) seja * Método definido na interface KeyListener que está sendo implementado que * feita a saída do sistema quando for pressionada a tecla ESC. public void keypressed(keyevent e) switch (e.getkeycode()) case KeyEvent.VK_ESCAPE: gldrawable.display(); System.exit(0);