Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Макет консольного приложения, использующего библиотеку GLAUX





В отличие от обычной консольной программы Win32, в проект программы, использующей OpenGL, надо добавить три файла с расширениями .lib из каталога DEVSTUDIO\VC\LIB: opengl32.lib, glu32.lib и glaux.lib. В этих файлах содержатся данные, с помощью которых компоновщик организует в исполняемом файле программы вызовы функций OpenGL из динамических библиотек opengl32.dll и glu32.dll (они расположены в каталоге WINDOWS\SYSTEM).

Показанная ниже программа 1.1 выполняет анимацию сферы, которая движется в экранном окне в направлении "слева направо". Генерация изображения трехмерной сцены выполняется в функции display(). Консольные приложения, которые будут рассматриваться в данной лекции, имеют похожую структуру и различаются содержанием функции display().

 

#include <windows.h> // Заголовочный файл с описаниями функций Windows

#include <GL/gl.h> // Заголовочные файлы библиотеки OpenGL

#include <GL/glu.h>

#include <GL/glaux.h>

 

// Прототипы функций обратной связи (для автоматического вызова из GLAUX)

void CALLBACK resize( int width, int height );

void CALLBACK display( void );

 

void main()

{

// Параметры обсчета сцены в OpenGL: цветовой режим RGBA, удаление

// невидимых поверхностей и линий, двойная буферизация

auxInitDisplayMode( AUX_RGBA | AUX_DEPTH | AUX_DOUBLE );

 

// Создание окна OpenGL с заголовком "Программа 1.1"

// Размер окна – 400х400 пикселей. Левый верхний угол окна

// задается экранными координатами (50, 10).

auxInitPosition( 50, 10, 400, 400);

auxInitWindow( "Программа 1.1" );

 

// В случае, когда окно не получает сообщений от клавиатуры, мыши или

// таймера, то будет вызываться функция display. Так можно получить

// анимацию. Если анимация не нужна, то эта строка лишняя.

auxIdleFunc( display );

 

// Задание функции, которая будет вызываться при изменении

// размеров окна Windows.

auxReshapeFunc( resize );

 

// Включение ряда параметров OpenGL

glEnable( GL_ALPHA_TEST ); // Учет прозрачности

glEnable( GL_DEPTH_TEST ); // Удаление невидимых поверхностей

glEnable( GL_COLOR_MATERIAL ); // Синхронное задание цвета рисования

// и цвета материала объектов

glEnable( GL_BLEND ); // Разрешение смешения цветов

glBlendFunc( GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA );



glEnable( GL_LIGHTING ); // Учет освещения

glEnable( GL_LIGHT0 ); // Включение нулевого источника света

 

// Задание положения и направления нулевого источника света

float pos[4] = { 3, 3, 3, 1 };

float dir[3] = { -1, -1, -1 };

glLightfv( GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos );

glLightfv( GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, dir );

 

// Задание функции отрисовки окна. Эта функция будет вызываться всякий

// раз, когда потребуется перерисовать окно на экране (например, когда

// окно будет развернуто на весь экран)

auxMainLoop( display );

}

 

 

void CALLBACK resize( int width, int height )

{

// Указание части окна для вывода кадра OpenGL

glViewport( 0, 0, width, height );

glMatrixMode( GL_PROJECTION );

glLoadIdentity();

 

// Задание типа проекции (glOrtho - параллельная, glFrustum -

// перспективная). Параметры функций определяют видимый объем

// (левая стенка - пять единиц влево, правая - пять единиц вправо,

// далее задаются нижняя стенка, верхняя, передняя и задняя)

glOrtho( -5, 5, -5, 5, 2, 12 );

 

// Задание позиции наблюдателя (0, 0, 5), направление луча

// зрения (на точку (0, 0, 0)), вектор, принимаемый за направление

// "вверх" (0, 1, 0) (т.е. параллельно оси Y).

gluLookAt( 0,0,5, 0,0,0, 0,1,0 );

glMatrixMode( GL_MODELVIEW );

}

 

 

void CALLBACK display(void)

{

// Очистка буфера кадра

glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );

 

// Перенос системы координат, связанной с объектом, на 0.01

glTranslated( 0.01, 0, 0 );

// Рисование в начале координат, связанных с объектом, сферы

// радиусом 1, окрашенной в красный цвет

glColor3d( 1, 0, 0 );

auxSolidSphere( 1 );

 

// Копирование содержимого буфера кадра на экран

auxSwapBuffers();

}

Программа 1.1

Имена функций OpenGL

Рисование сферы в программе 1.1 выполняется при помощи двух функций:

glColor3d( 1, 0, 0 );

auxSolidSphere( 1 );

Функция glColor3d() устанавливает текущий цвет, а auxSolidSphere() рисует сферу единичного радиуса с центром в начале координат.

Цвет в режиме RGBA (режим был задан в функции main()) задается четырьмя числами в диапазоне от 0 до 1: красная компонента, синяя, зеленая и прозрачность. В программе 1.1 прозрачность не нужна, поэтому вызывается вариант функции glColor() с тремя параметрами. Значение четвертого параметра, прозрачности, по умолчанию равно единице (1 – абсолютно непрозрачный материал, 0 – абсолютно прозрачный).

OpenGL была разработана для языка Си, а не Си++, поэтому вместо перегруженных полиморфных функций в этой библиотеке реализованы наборы функций с похожими именами, в которых условно обозначено количество параметров функции. Имена полиморфных функций OpenGL выбраны согласно следующему правилу:

Имя функции[n=число параметров][тип параметров]

Тип параметров обозначается одной из английских букв:

'b' – байт со знаком (char или GLbyte)

's' – короткое целое (short или GLshort)

'i' – целое (int или GLint)

'f' – вещественное (float или GLfloat)

'd' – вещественное с двойной точностью (double или GLdouble)

'ub' – беззнаковый байт (unsigned char или GLubyte)

'us' – беззнаковое короткое целое (unsigned short или GLushort)

'ui' – беззнаковое целое (unsigned int или GLuint)

'v' – массив из n параметров указанного типа

Имя glColor3d() означает, что у функции есть три параметра типа double. Например, есть еще функция glColor3i() с тремя параметрами типа int. Для целочисленных типов значение цветовой компоненты приводится к диапазону [0, 1] путем деления переданного значения на максимальное значение данного типа. Ниже приведены три поясняющих примера:

 

double array[] = {0.5, 0.75, 0.3, 0.7};

glColor3dv(array); // Цвет задается массивом типа double

glColor3ub(200, 100, 0); // Преобразование 200/256,100/256,0/256

glColor3d(0.25, 0.25, 0); // темно-желтый

glColor3ub(0, 100, 0); // темно-зеленый

glColor3ub(0, 0, 255); // ярко-синий

 

Системы координат

В OpenGL используются три системы координат: левосторонняя, правосторонняя и оконная. Первые две системы являются трехмерными и отличаются друг от друга направлением оси z: в правосторонней она направлена на наблюдателя, а в левосторонней – от наблюдателя внутрь экрана. В большинстве случаев используется правосторонняя (мировая) система координат. Левосторонняя система применяется только для задания параметров проекционного преобразования. Отображение проекции трехмерной сцены производится в двумерной оконной системе координат, связанной с окном на экране.

Смысл преобразований трехмерных координат, необходимых для получения на экране двумерного изображения трехмерной сцены, можно пояснить с помощью аналогии между OpenGL и фотоаппаратом (рис. 1.2). В обоих случаях для получения изображения выполняются следующие шаги:

1) установка штатива и наведение фотоаппарата (видовое преобразование);

2) размещение фотографируемых объектов (модельное преобразование);

3) выбор объектива и/или настройка увеличения (проекционное преобр.);

4) выбор размера печатаемой фотографии (оконное преобразование).

Рис. 1.2. Аналогия между фотоаппаратом и OpenGL.

 

Рис. 1.3. Порядок выполнения преобразований координат вершины объекта.

 

В программах на OpenGL видовые преобразования следует задавать ранее модельных. Проекционное и оконное преобразования можно описывать в любом месте программы до рисования объектов. В целом, порядок задания параметров преобразований может отличаться от строго определенного порядка выполнения математических операций над трехмерными координатами для получения двумерных экранных координат (рис. 1.3).

 

Матрицы преобразований

В OpenGL различные преобразования объектов сцены описываются с помощью матриц размера 4x4. Есть три типа матриц: видовая, проекционная и текстурная. Видовая матрица описывает преобразования объекта в мировых координатах: параллельный перенос, масштабирование и поворот. Проекционная матрица задает вид проекции трехмерных объектов на плоскость экрана (в оконные координаты), а текстурная матрица управляет наложением текстуры на объект.

Перед вызовом функций, изменяющих матрицу определенного типа, сначала необходимо установить эту матрицу в качестве текущей с помощью функции:

void glMatrixMode(GLenum mode)

Параметр mode принимает значения GL_MODELVIEW, GL_PROJECTION или GL_TEXTURE.

Значения элементов текущей матрицы можно задать в явном виде функцией:

void glLoadMatrix[f d](GLtype* m)

где m указывает на 16-ти элементный массив типа float или double. В нем сначала хранится первый столбец матрицы, затем второй, третий и четвертый.

Функция

void glLoadIdentity(void)

заменяет текущую матрицу на единичную. Содержимое текущей матрицы часто бывает нужно сохранить для дальнейшего использования. Для этого применяются функции сохранения/восстановления матрицы из служебного стека OpenGL:

void glPushMatrix(void)

void glPopMatrix(void)

Для матриц каждого типа в OpenGL есть отдельный стек. Для видовых матриц его глубина равна, как минимум, 32, для двух других типов матриц – минимум 2.

Для умножения текущей матрицы на другую матрицу справа используется функция:

void glMultMatrix[f d](GLtype* m)

где m является указателем на матрицу размером 4x4. Однако чаще для изменения матриц в OpenGL удобно пользоваться специальными функциями, которые по значениям параметров преобразований создают нужную матрицу и перемножают ее с текущей. Чтобы сделать текущей созданную матрицу, надо перед вызовом этих функций вызывать glLoadIdentity().

Теперь кратко рассмотрим преобразования, применяемые для отображения трехмерных объектов сцены в окно приложения (рис. 1.3).

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.