Computação Gráfica OpenGL 05 3D

Transcrição

1 Universidade Federal do Vale do São Francisco Curso de Engenharia da Computação Computação Gráfica OpenGL 05 3D Prof. Jorge Cavalcanti

2 Visualização em 3D Para visualizar uma determinada cena em 3D é análogo a tirar uma fotografia com uma máquina fotográfica, o que inclui os seguintes passos: Arrumar o tripé e posicionar a câmera para fotografar a cena. (LookAt). Arrumar a cena para ser fotografada, incluindo ou excluindo objetos/pessoas. Isso é equivalente à etapa de modelagem (inclui as transformações geométricas, gltranslatef, glscalef, glrotatef, e o desenho dos objetos); Página 2

3 Visualização em 3D Posição da Câmera e para onde ela está direcionada: glulookat(eye_x, eye_y, eye_z, center_x, center_y, center_z, up_x, up_y, up_z); up_x, up_y, up_z Indicam o vetor que aponta para o lado de cima do objeto Página 3

4 Visualização em 3D Para visualizar uma determinada cena em 3D... (cont.). Escolher a lente da câmera ou ajustar o zoom Equivalente a especificar as transformações de projeção. gluperspective(ângulo, aspecto, perto, longe); glortho(esquerda, direita, baixo, cima, perto, longe); Página 4

5 Visualização em 3D Para visualizar uma determinada cena em 3D... (cont.). Determinar o tamanho final da foto (maior ou menor); Equivalente a especificar a viewport, informando como parâmetros o canto inferior esquerdo, a largura e a altura da janela. glviewport(0, 0, largura, altura) Ver exemplos no Demo Página 5

6 Visualização em 3D A OpenGl mantém matrizes de transformação ModelView, Projection e ViewPoint, para transformar qualquer ponto dado em um ponto na janela de visualização (ortho ou perspective). O comando glmatrixmode deverá ser utilizado antes dos comandos que especificam a forma da projeção. (GL_PROJECTION) avisa a OpenGL que todas as futuras alterações, tais como operações de escala, rotação e translação, irão afetar a "câmera" (ou observador). (GL_MODELVIEW) - avisa a OpenGL que todas as futuras alterações, tais como operações de escala, rotação e translação, irão afetar os modelos da cena (=o que é desenhado). A função glloadidentity(); chamada em seguida, faz com que a matriz corrente seja inicializada com a matriz identidade (nenhuma transformação é acumulada). Página 6

7 Visualização em 3D Exemplo: // Especifica sistema de coordenadas de projeção glmatrixmode(gl_projection); // Inicializa sistema de coordenadas de projeção glloadidentity(); // Especifica a projeção perspectiva // (angulo, aspecto, zmin, zmax) gluperspective(angle,faspect,0.5,1000); // Especifica sistema de coordenadas do modelo glmatrixmode(gl_modelview); // Inicializa sistema de coordenadas do modelo glloadidentity(); gltranslatef(-obsx,-obsy,-obsz); glrotatef(rotx,1,0,0); glrotatef(roty,0,1,0); Página 7

8 Primitivas 3D no OpenGL A biblioteca GLUT também possui diversas funções para desenhar objetos 3D. Ex: glutwireteapot(gldoouble size), glutwirecube(gldouble size); glutwiresphere(gldouble radius, GLint slices, GLint stacks). Todas estas funções também podem ser usadas para desenhar objetos sólidos, ao invés de exibir apenas o seu wire-frame. Para isto, basta substituir a substring Wire do nome da função por Solid. Por exemplo, se substituirmos a chamada à função glutwireteapot(50.0f) por glutsolidteapot(50.0f) Exemplo1 - Exemplo2 - Página 8

9 Primitivas 3D no OpenGL Esferas void glutsolidsphere(gldouble radius, GLdouble slices, GLdouble stack ) void glutwiresphere(gldouble radius, GLdouble slices, GLdouble stack) void glutsolidcube (GLdouble size ) void glutwirecube (GLdouble size) Cubos Cones void glutsolidcone(gldouble base, GLdouble height, Glint slices, Glint stacks) void glutwirecone(gldouble base, GLdouble height, Glint slices, Glint stacks) Torus void glutsolidtorus(gldouble innerradius, GLdouble outerradius, Glint nsides, Glint rings) void glutwiretorus(gldouble innerradius, GLdouble outerradius, Glint nsides, Glint rings) Página 9

10 Primitivas 3D no OpenGL Os parâmetros slices e stacks que aparecem no protótipo de algumas funções, significam, respectivamente, o número de subdivisões em torno do eixo z (como se fossem linhas longitudinais) e o número de subdivisões ao longo do eixo z (como se fossem linhas latitudinais). Já rings e nsides correspondem, respectivamente, ao número de seções que serão usadas para formar o torus, e ao número de subdivisões para cada seção. Ver Exemplo padrão do Dev C++ (Criar um projeto novo do tipo multimídia, glut). Página 10

11 Primitivas 3D no OpenGL Dodecaedro FIGURA Tetraedro FIGURA void glutsoliddodecahedron () void glutsolidtetrahedron() void glutwiredodecahedron () void glutwiretetrahedron() Icosaedro FIGURA Teapot FIGURA void glutsolidicosahedron() void glutsolidteapot (GLdouble size); void glutwireicosahedron() void glutwireteapot (GLdouble size); Página 11

12 Z-Buffer Z-buffer Buffers são áreas reservadas de memória utilizadas para determinados propósitos. Em aplicações de animação, por exemplo, o double-buffer permite que as sucessivas renderizações sejam feitas de modo suave, sem o efeito indesejável de piscar entre cada atualização da janela de visualização. O z-buffer é bastante comum em aplicações gráficas e é utilizado para calcular a distância do observador e remover superfícies ou partes ocultas de objetos sobrepostos. glutinitdisplaymode(glut_double GLUT_RGB GLUT_DEPTH) Página 12