Баяковский.Начальный курс OpenGL (Раздаточные материалы), страница 11

 ïðîòèâíîì ñëó÷àå èñïîëüçóåòñÿòîëüêî îäèí áóôåð, ñîîòâåòñòâóþùèé îêíó âûâîäà (ñòðîãî ãîâîðÿ, OpenGL èìååò íàáîð äîïîëíèòåëüíûõ áóôåðîâ, èñïîëüçóåìûõ, â ÷àñòíîñòè, äëÿ ðàáîòû ñî ñòåðåîèçîáðàæåíèÿìè, íî çäåñüìû èõ ðàññìàòðèâàòü íå áóäåì).Áóôåð-íàêîïèòåëü ÿâëÿåòñÿ äîïîëíèòåëüíûì áóôåðîì öâåòà.Îí íå èñïîëüçóåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî äëÿ âûâîäà îáðàçîâ, íî îíèäîáàâëÿþòñÿ â íåãî ïîñëå âûâîäà â îäèí èç áóôåðîâ öâåòà. Ïðèìåíÿÿ ðàçëè÷íûå îïåðàöèè, îïèñàííûå íèæå, ìîæíî ïîíåìíîãó¾íàêàïëèâàòü¿ èçîáðàæåíèå â áóôåðå.Çàòåì ïîëó÷åííîå èçîáðàæåíèå ïåðåíîñèòñÿ èç áóôåðà-íàêîïèòåëÿ â îäèí èç áóôåðîâ öâåòà, âûáðàííûé íà çàïèñü êîìàíäîévoid glDrawBuffer (enum buf )Çíà÷åíèåbufìåíòà â êîìàíäåàíàëîãè÷íî çíà÷åíèþ ñîîòâåòñòâóþùåãî àðãó-glReadBuer.Âñå îïåðàöèè ñ áóôåðîì-íàêîïèòåëåì êîíòðîëèðóþòñÿ êîìàíäîéÃëàâà 7.

Îïåðàöèè ñ ïèêñåëÿìè94void glAccum (enum op , GLfloat value )Àðãóìåíòopçàäàåò îïåðàöèþ íàä ïèêñåëÿìè è ìîæåò ïðè-íèìàòü ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: ïèêñåëü áåðåòñÿ èç áóôåðà, âûáðàííîãî íà ÷òå-GL_LOADíèå, åãî çíà÷åíèå óìíîæàåòñÿ íà value è çàíîñèòñÿ â áóôåðíàêîïèòåëü;GL_ACCUM àíàëîãè÷íî ïðåäûäóùåìó, íî ïîëó÷åííîå ïî-ñëå óìíîæåíèÿ çíà÷åíèå ñêëàäûâàåòñÿ ñ óæå èìåþùèìñÿ âáóôåðå;GL_MULT ýòà îïåðàöèÿ óìíîæàåò çíà÷åíèå êàæäîãî ïèê-ñåëÿ â áóôåðå íàêîïëåíèÿ íà value;GL_ADD àíàëîãè÷íî ïðåäûäóùåìó, òîëüêî âìåñòî óìíîæå-íèÿ èñïîëüçóåòñÿ ñëîæåíèå;GL_RETURN Èçîáðàæåíèå ïåðåíîñèòñÿ èç áóôåðà íàêî-ïèòåëÿ â áóôåð, âûáðàííûé äëÿ çàïèñè.

Ïåðåä ýòèì çíà÷åíèå êàæäîãî ïèêñåëÿ óìíîæàåòñÿ íà value.Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ áóôåðà-íàêîïèòåëÿ íåò íåîáõîäèìîñòè âûçûâàòü êàêèå-ëèáî êîìàíäûglEnable.Äîñòàòî÷íî èíèöèàëèçèðîâàòü òîëüêî ñàì áóôåð.Ïðèìåð èñïîëüçîâàíèÿ áóôåðà-íàêîïèòåëÿ äëÿ óñòðàíåíèÿïîãðåøíîñòåé ðàñòåðèçàöèè (ñòóïåí÷àòîñòè) ïðèâåäåí â ðàçäåëå 8.1.7.3. Áóôåð ìàñêèÏðè âûâîäå ïèêñåëåé â áóôåð êàäðà èíîãäà âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü âûâîäèòü íå âñå ïèêñåëè, à òîëüêî íåêîòîðîå ïîäìíîæåñòâî, ò.å.

íàëîæèòü òðàôàðåò (ìàñêó) íà èçîáðàæåíèå. Äëÿ ýòîãî OpenGL ïðåäîñòàâëÿåò òàê íàçûâàåìûé áóôåð ìàñêè (stencil7.3. Áóôåð ìàñêè95buer). Êðîìå íàëîæåíèÿ ìàñêè, ýòîò áóôåð ïðåäîñòàâëÿåò åùåíåñêîëüêî èíòåðåñíûõ âîçìîæíîñòåé.Ïðåæäå ÷åì ïîìåñòèòü ïèêñåëü â áóôåð êàäðà, ìåõàíèçì âèçóàëèçàöèè OpenGL ïîçâîëÿåò âûïîëíèòü ñðàâíåíèå (òåñò) ìåæäó çàäàííûì çíà÷åíèåì è çíà÷åíèåì â áóôåðå ìàñêè. Åñëè òåñòïðîõîäèò, ïèêñåëü ðèñóåòñÿ â áóôåðå êàäðà.Ìåõàíèçì ñðàâíåíèÿ âåñüìà ãèáîê è êîíòðîëèðóåòñÿ ñëåäóþùèìè êîìàíäàìè:void g l S t e n c i l F u n c (enum func , int r e f , u i n t mask )void g l S t e n c i l O p (enum s f a i l , enum d p f a i l ,enum dppass )ÀðãóìåíòrefêîìàíäûglStencilFunc çàäàåò çíà÷åíèå äëÿ ñðàâ-íåíèÿ.

Îí äîëæåí ïðèíèìàòü çíà÷åíèå îò 0 äî2s − 1,ãäås÷èñëî áèò íà òî÷êó â áóôåðå ìàñêè.Ñ ïîìîùüþ àðãóìåíòàfuncçàäàåòñÿ ôóíêöèÿ ñðàâíåíèÿ. Îíìîæåò ïðèíèìàòü ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ:GL_NEVER òåñò íèêîãäà íå ïðîõîäèò, ò.å. âñåãäà âîçâðà-ùàåò false;GL_ALWAYS òåñò ïðîõîäèò âñåãäà;GL_LESS, GL_LEQUAL, GL_EQUALGL_GEQUAL, GL_GREATE, GL_NOTEQUALïðîõîäèò â ñëó÷àå, åñëèref òåñòñîîòâåòñòâåííî ìåíüøå çíà÷å-íèÿ â áóôåðå ìàñêè, ìåíüøå ëèáî ðàâåí, ðàâåí, áîëüøå,áîëüøå ëèáî ðàâåí, èëè íå ðàâåí.Àðãóìåíò mask çàäàåò ìàñêó äëÿ çíà÷åíèé. Ò.å.

â èòîãå äëÿýòîãî òåñòà ïîëó÷àåì ñëåäóþùóþ ôîðìóëó: ((ref AND mask) op(svalue AND mask)).ÊîìàíäàglStencilOp ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ îïðåäåëåíèÿ äåéñòâèéíàä ïèêñåëåì áóôåðà ìàñêè â ñëó÷àå ïîëîæèòåëüíîãî èëè îòðèöàòåëüíîãî ðåçóëüòàòà òåñòà.Ãëàâà 7. Îïåðàöèè ñ ïèêñåëÿìè96Àðãóìåíòsfailçàäàåò äåéñòâèå â ñëó÷àå îòðèöàòåëüíîãî ðå-çóëüòàòà òåñòà, è ìîæåò ïðèíèìàòü ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ:GL_KEEP, GL_ZERO, GL_REPLACE, GL_INCRGL_DECR, GL_INVERT ñîîòâåòñòâåííî ñîõðàíÿåò çíà-÷åíèå â áóôåðå ìàñêè, îáíóëÿåò åãî, çàìåíÿåò íà çàäàííîåçíà÷åíèå (ref ),óâåëè÷èâàåò, óìåíüøàåò èëè ïîáèòîâî èí-âåðòèðóåò.Àðãóìåíòû dpfail îïðåäåëÿþò äåéñòâèÿ â ñëó÷àå îòðèöàòåëüíîãî ðåçóëüòàòà òåñòà íà ãëóáèíó â z-áóôåðå, à dppass çàäàåòäåéñòâèå â ñëó÷àå ïîëîæèòåëüíîãî ðåçóëüòàòà ýòîãî òåñòà.

Àðãóìåíòû ïðèíèìàþò òå æå çíà÷åíèÿ, ÷òî è àðãóìåíò sfail. Ïîóìîë÷àíèþ âñå òðè ïàðàìåòðà óñòàíîâëåíû íà GL_KEEP.Äëÿ âêëþ÷åíèÿ ìàñêèðîâàíèÿ íåîáõîäèìî âûïîëíèòü êîìàí-äóglEnable(GL_STENCIL_TEST);Áóôåð ìàñêè èñïîëüçóåòñÿ ïðè ñîçäàíèè òàêèõ ñïåöýôôåêòîâ, êàê ïàäàþùèå òåíè, îòðàæåíèÿ, ïëàâíûå ïåðåõîäû èç îäíîéêàðòèíêè â äðóãóþ è ïð.Ïðèìåð èñïîëüçîâàíèÿ áóôåðà ìàñêè ïðè ïîñòðîåíèè òåíåéè îòðàæåíèé ïðèâåäåí â ðàçäåëàõ 8.2 è 8.3.7.4.

Óïðàâëåíèå ðàñòåðèçàöèåéÑïîñîá âûïîëíåíèÿ ðàñòåðèçàöèè ïðèìèòèâîâ ìîæíî ÷àñòè÷íî ðåãóëèðîâàòü êîìàíäîéglHint (target , mode),ãäå target âèäêîíòðîëèðóåìûõ äåéñòâèé, ïðèíèìàþùèé îäíî èç ñëåäóþùèõçíà÷åíèé:GL_FOG_HINT òî÷íîñòü âû÷èñëåíèé ïðè íàëîæåíèè òó-ìàíà. Âû÷èñëåíèÿ ìîãóò âûïîëíÿòüñÿ ïî ïèêñåëÿì (íàèáîëüøàÿ òî÷íîñòü) èëè òîëüêî â âåðøèíàõ. Åñëè ðåàëèçàöèÿ OpenGL íå ïîääåðæèâàåò ïîïèêñåëüíîãî âû÷èñëåíèÿ,òî âûïîëíÿåòñÿ òîëüêî âû÷èñëåíèå ïî âåðøèíàì;7.4. Óïðàâëåíèå ðàñòåðèçàöèåéGL_LINE_SMOOTH_HINT97 óïðàâëåíèå êà÷åñòâîì ïðÿ-ìûõ. Ïðè çíà÷åíèè mode, ðàâíûì GL_NICEST, óìåíüøàåòñÿ ñòóïåí÷àòîñòü ïðÿìûõ çà ñ÷åò áîëüøåãî ÷èñëà ïèêñåëåé â ïðÿìûõ;GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT òî÷íîñòüèíòåðïîëÿöèè êîîðäèíàò ïðè âû÷èñëåíèè öâåòîâ è íàëîæåíèè òåêñòóðû.

Åñëè ðåàëèçàöèÿ OpenGL íå ïîääåðæèâàåòðåæèì GL_NICEST, òî îñóùåñòâëÿåòñÿ ëèíåéíàÿ èíòåðïîëÿöèÿ êîîðäèíàò;GL_POINT_SMOOTH_HINT óïðàâëåíèå êà÷åñòâîì òî-÷åê. Ïðè çíà÷åíèè ïàðàìåòðà mode, ðàâíîì GL_NICEST,òî÷êè ðèñóþòñÿ êàê îêðóæíîñòè;GL_POLYGON_SMOOTH_HINT óïðàâëåíèåêà÷å-ñòâîì âûâîäà ñòîðîí ìíîãîóãîëüíèêà.Ïàðàìåòð mode èíòåðïðåòèðóåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì:GL_FASTESTGL_NICEST èñïîëüçóåòñÿ íàèáîëåå áûñòðûé àëãîðèòì; èñïîëüçóåòñÿ àëãîðèòì, îáåñïå÷èâàþùèé ëó÷-øåå êà÷åñòâî;GL_DONT_CARE âûáîð àëãîðèòìà çàâèñèò îò ðåàëèçà-öèè.Âàæíî çàìåòèòü, ÷òî êîìàíäîéglHint()ïðîãðàììèñò ìîæåòòîëüêî îïðåäåëèòü ñâîè ïîæåëàíèÿ îòíîñèòåëüíî òîãî èëè èíîãî àñïåêòà ðàñòåðèçàöèè ïðèìèòèâîâ.

Êîíêðåòíàÿ ðåàëèçàöèÿOpenGL âïðàâå èãíîðèðîâàòü äàííûå óñòàíîâêè.glHint() íåëüçÿ âûçûâàòü ìåæäó îïåglBegin()/glEnd().Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òîðàòîðíûìè ñêîáêàìèÃëàâà 7. Îïåðàöèè ñ ïèêñåëÿìè987.5. Êîíòðîëüíûå âîïðîñû1) Êàêèå áóôåðû èçîáðàæåíèé èñïîëüçóþòñÿ â OpenGL è äëÿ÷åãî?2) Äëÿ ÷åãî èñïîëüçóåòñÿ êîìàíäàglBlendFunc?3) Ïî÷åìó äëÿ êîððåêòíîãî âûâîäà ïðîçðà÷íûõ îáúåêòîâ òðåáóåòñÿ ñîáëþäåíèå óñëîâèé óïîðÿäî÷åííîãî âûâîäà ïðèìèòèâîâ ñ ïðîçðà÷íîñòüþ?4) Äëÿ ÷åãî èñïîëüçóåòñÿ áóôåð-íàêîïèòåëü? Ïðèâåäèòå ïðèìåð ðàáîòû ñ íèì.5) Êàê â OpenGL ìîæíî íàëîæèòü ìàñêó íà ðåçóëüòèðóþùååèçîáðàæåíèå?6) Îáúÿñíèòå, äëÿ ÷åãî ïðèìåíÿòñÿ êîìàíäà7) Êàêîâ ýôôåêò âûïîëíåíèÿ êîìàíäûglHint(GL_FOG_HINT, GL_DONT_CARE)?glHint() .×àñòü IIÏðèåìû ðàáîòû ñ OpenGL99Ãëàâà 8.Ãðàôè÷åñêèå àëãîðèòìûíà îñíîâå OpenGL ýòîé ãëàâå ìû ðàññìîòðèì êàê ñ ïîìîùüþ OpenGL ñîçäàâàòü íåêîòîðûå èíòåðåñíûå âèçóàëüíûå ýôôåêòû, íåïîñðåäñòâåííàÿ ïîääåðæêà êîòîðûõ îòñóòñòâóåò â ñòàíäàðòå áèáëèîòåêè.8.1.

Óñòðàíåíèå ñòóïåí÷àòîñòèÍà÷íåì ñ çàäà÷è óñòðàíåíèÿ ñòóïåí÷àòîñòè (antialiasing). Ýôôåêò ñòóïåí÷àòîñòè (aliasing) âîçíèêàåò â ðåçóëüòàòå ïîãðåøíîñòåé ðàñòåðèçàöèè ïðèìèòèâîâ â áóôåðå êàäðà èç-çà êîíå÷íîãî(è êàê ïðàâèëî, íåáîëüøîãî) ðàçðåøåíèÿ áóôåðà. Åñòü íåñêîëüêîïîäõîäîâ ê ðåøåíèþ äàííîé ïðîáëåìû. Íàïðèìåð, ìîæíî ïðèìåíÿòü ôèëüòðàöèþ ïîëó÷åííîãî èçîáðàæåíèÿ. Òàêæå ýòîò ýôôåêò ìîæíî óñòðàíÿòü íà ýòàïå ðàñòåðèçàöèè, ñãëàæèâàÿ îáðàçêàæäîãî ïðèìèòèâà. Çäåñü ìû ðàññìîòðèì ïðèåì, ïîçâîëÿþùèéóñòðàíÿòü ïîäîáíûå àðòåôàêòû äëÿ âñåé ñöåíû öåëèêîì.Äëÿ êàæäîãî êàäðà íåîáõîäèìî íàðèñîâàòü ñöåíó íåñêîëüêî101Ãëàâà 8. Ãðàôè÷åñêèå àëãîðèòìû íà îñíîâå OPENGL102ðàç, íà êàæäîì ïðîõîäå íåìíîãî ñìåùàÿ êàìåðó îòíîñèòåëüíîíà÷àëüíîãî ïîëîæåíèÿ.

Ïîëîæåíèÿ êàìåð, íàïðèìåð, ìîãóò îáðàçîâûâàòü îêðóæíîñòü. Åñëè ñäâèã êàìåðû îòíîñèòåëüíî ìàë,òî ïîãðåøíîñòè äèñêðåòèçàöèè ïðîÿâÿòñÿ ïî-ðàçíîìó, è, óñðåäíÿÿ ïîëó÷åííûå èçîáðàæåíèÿ, ìû ïîëó÷èì ñãëàæåííîå èçîáðàæåíèå.Ïðîùå âñåãî ñäâèãàòü ïîëîæåíèå íàáëþäàòåëÿ, íî ïåðåä ýòèìíóæíî âû÷èñëèòü ðàçìåð ñäâèãà òàê, ÷òîáû ïðèâåäåííîå ê êîîðäèíàòàì ýêðàíà çíà÷åíèå íå ïðåâûøàëî, ñêàæåì, ïîëîâèíû ðàçìåðà ïèêñåëÿ.Âñå ïîëó÷åííûå èçîáðàæåíèÿ ñîõðàíÿåì â áóôåðå-íàêîïèòåëå ñ êîýôôèöèåíòîì1/n,ãäån ÷èñëîïðîõîäîâ äëÿ êàæäîãîêàäðà.

×åì áîëüøå òàêèõ ïðîõîäîâ òåì íèæå ïðîèçâîäèòåëüíîñòü, íî ëó÷øå ðåçóëüòàò.for ( i =0; i <samples_count;++ i )// îáû÷íî samples_count ëåæèò â ïðåäåëàõ îò 5 äî 10{ShiftCamera ( i ) ; // ñäâèãàåì êàìåðóRenderScene ( ) ;i f ( i ==0)// íà ïåðâîé èòåðàöèè çàãðóæàåì èçîáðàæåíèåglAccum (GL_LOAD, 1 / ( float ) samples_count ) ;else// äîáàâëÿåì ê óæå ñóùåñòâóþùåìó}glAccum (GL_ACCUM, 1 / ( float ) samples_count ) ;// Ïèøåì òî, ÷òî ïîëó÷èëîñü , íàçàä â èñõîäíûé áóôåðglAccum (GL_RETURN, 1 . 0 ) ;Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî óñòðàíåíèå ñòóïåí÷àòîñòè ñðàçó äëÿâñåé ñöåíû, êàê ïðàâèëî, ñâÿçàíî ñ ñåðüåçíûì ïàäåíèåì ïðîèçâîäèòåëüíîñòè âèçóàëèçàöèè, òàê êàê âñÿ ñöåíà ðèñóåòñÿ íåñêîëüêîðàç. Ñîâðåìåííûå óñêîðèòåëè îáû÷íî àïïàðàòíî ðåàëèçóþò äðóãèå ìåòîäû.8.2.

Ïîñòðîåíèå òåíåé1038.2. Ïîñòðîåíèå òåíåé OpenGL íåò âñòðîåííîé ïîääåðæêè ïîñòðîåíèÿ òåíåé íàóðîâíå áàçîâûõ êîìàíä.  çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî àëãîðèòìîâ èõ ïîñòðîåíèÿ,êîòîðûå ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû ÷åðåç ôóíêöèè OpenGL. Ïðèñóòñòâèå òåíåé ñèëüíî âëèÿåò íà ðåàëèñòè÷íîñòü òðåõìåðíîãîèçîáðàæåíèÿ, ïîýòîìó ðàññìîòðèì îäèí èç ïîäõîäîâ ê èõ ïîñòðîåíèþ.Áîëüøèíñòâî àëãîðèòìîâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ïîñòðîåíèÿòåíåé, èñïîëüçóþò ìîäèôèöèðîâàííûå ïðèíöèïû ïåðñïåêòèâíîéïðîåêöèè. Çäåñü ðàññìàòðèâàåòñÿ îäèí èç ñàìûõ ïðîñòûõ ìåòîäîâ.