Ю.М. Баяковский, А.В. Игнатенко - Начальный курс OpenGL (DOC) (1124366), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Также можно указывать какой тип граней отображать на экране. Для этого сначала надо установить соответствующий ре­жим вызовом команды glEnable (GL_CULL_FACE), а затем вы­брать тип отображаемых граней с помощью команды

void glCullFace (GLenum mode)

Вызов с параметром GL_FRONT приводит к удалению из изображения всех лицевых граней, а с параметром GL_BACK — обратных (установка по умолчанию).

Кроме рассмотренных стандартных примитивов в библиоте­ках GLU и GLUT описаны более сложные фигуры, такие как сфера, цилиндр, диск (в GLU) и сфера, куб, конус, тор, тетра­эдр, додекаэдр, икосаэдр, октаэдр и чайник (в GLUT). Автома­тическое наложение текстуры предусмотрено только для фигур из библиотеки GLU (создание текстур в OpenGL будет рассмат­риваться в главе 6).

3.4- Дисплейные списки

47

Например, чтобы нарисовать сферу или цилиндр, надо снача­ла создать объект специального типа GLUquadricObj с помощью команды

GLUquadricObj * gluNewQuadric (void ) ;

а затем вызвать соответствующую команду:

void gluSphere (GLUquadricObj * qobj , GLdouble radius , GLint slices , GLint stacks)

void gluCylinder (GLUquadricObj * qobj , GLdouble baseRadius , GLdouble topRadius , GLdouble height , GLint slices , GLint stacks)

где параметр slices задает количество разбиений вокруг оси z, a stacks — вдоль оси ъ.

Более подробную информацию об этих и других командах построения примитивов можно найти в приложении А.

3.4. Дисплейные списки

Если мы несколько раз обращаемся к одной и той же группе команд, то их можно объединить в так называемый дисплей­ный список (display list) и вызывать его при необходимости. Для того, чтобы создать новый дисплейный список, надо поместить все команды, которые должны в него войти, между следующими операторными скобками:

void glNewList (GLuint list , GLenum mode) void glEndList ()

48 Глава 3. Рисование геометрических объектов

Для различения списков используются целые положитель­ные числа, задаваемые при создании списка значением парамет­ра list. Параметр mode определяет режим обработки команд, входящих в список:

GL COMPILE —команды записываются в список без выпол­нения;

GL_COMPILE_AND_EXECUTE —команды выполняют­ся, а затем записываются в список.

После того, как список создан, его можно вызвать командой

void glCallList (GLuint list)

указав в параметре list идентификатор нужного списка.

Чтобы вызвать сразу несколько списков, можно воспользо­ваться командой

void glCallLists (

GLsizei n, GLenum type, const GLvoid * lists)

вызывающей п списков с идентификаторами из массива lists, тип элементов которого указывается в параметре type. Это мо­гут быть типы GL_BYTE, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_SHORT, GL_INT, GL_UNSIGNED_INT и некоторые другие. Для удале­ния списков используется команда

void glDeleteLists (GLint list , GLsizei range)

которая удаляет списки с идентификаторами ID из диапазона list < ID < list + range — 1. Пример:

glNewList(l, GL_COMPILE); glBegin (GLJTRIANGLES);

glVertex3f (l.Of , l.Of, l.Of); glVertex3f (10.Of , l.Of, l.Of); glVertex3f (10-Of , 10.Of, l.Of);

3.5. Массивы вершин

49

glEnd(); glEndList ()

glCallList (1);

Дисплейные списки в оптимальном (скомпилированном) ви­де хранятся в памяти сервера, что позволяет рисовать прими­тивы в такой форме максимально быстро. В то же время боль­шие объемы данных занимают много памяти, что влечет, в свою очередь, падение производительности. Такие большие объемы (больше нескольких десятков тысяч примитивов) лучше рисо­вать с помощью массивов вершин.

3.5. Массивы вершин

Если вершин много, то, чтобы не вызывать для каждой ко­манду glVertex, удобно объединять вершины в массивы, исполь­зуя команду

void glVertexPointer (GLint size , GLenum type,

GLsizei stride , void* ptr)

которая определяет способ хранения и координаты вершин. При этом size определяет число координат вершины (может быть равен 2, 3, 4), type определяет тип данных (может быть равен GL_SHORT, GL_INT, GL_FLOAT, GL_DOUBLE). Иногда удобно хранить в одном массиве другие атрибуты вершины, тогда па­раметр stride задает смещение от координат одной вершины до координат следующей; если stride равен нулю, это значит, что координаты расположены последовательно. В параметре ptr ука­зывается адрес, где находятся данные.

Аналогично можно определить массив нормалей, цветов и некоторых других атрибутов вершины, используя команды

void glNormalPointer ( GLenum type , GLsizei stride ,

50

Глава 3. Рисование геометрических объектов

void ^pointer ) void glColorPointer ( GLint size , GLenum type ,

GLsizei stride , void *pointer )

Для того, чтобы эти массивы можно было использовать в дальнейшем, надо вызвать команду

void glEnableClientState (GLenum array)

с параметрами GL_VERTEX_ARRAY, GL_NORMAL_ARRAY, GL_COLOR_ARRAY соответственно.

После окончания работы с массивом желательно вызвать ко­манду

void glDisableClientState (GLenum array)

с соответствующим значением параметра array.

Для отображения содержимого массивов используется ко­манда

void glArrayElement (GLint index)

которая передает OpenGL атрибуты вершины, используя эле­менты массива с номером index. Это аналогично последователь­ному применению команд вида glColor, glNormal, glVertex с соот­ветствующими параметрами. Однако вместо нее обычно вызы­вается команда

void glDrawArrays (GLenum mode, GLint first ,

GLsizei count)

рисующая count примитивов, определяемых параметром mode, используя элементы из массивов с индексами от first до first + count — 1. Это эквивалентно вызову последовательности команд glArrayElement() с соответствующими индексами.

В случае, если одна вершина входит в несколько примитивов, вместо дублирования ее координат в массиве удобно использо­вать ее индекс.

Для этого надо вызвать команду

3.6. Контрольные вопросы

51

void glDrawElements (GLenum mode, GLsizei count,

GLenum type, void* indices)

где indices—это массив номеров вершин, которые на­до использовать для построения примитивов, type опреде­ляет тип элементов этого массива: GL_UNSIGNED_BYTE, GL_UNSIGNED_SHORT, GL_UNSIGNED_INT, a count задает их количество.

Важно отметить, что использование массивов вершин поз­воляет оптимизировать передачу данных на сервер OpenGL, и, как следствие, повысить скорость рисования трехмерной сцены. Такой метод определения примитивов является одним из самых быстрых и хорошо подходит для визуализации больших объемов данных.

3.6. Контрольные вопросы

1. Что такое функция обратного вызова и как функции об­ратного вызова могут быть использованы для работы с OpenGL?

2. Для чего нужна функция обновления изображения и что она делает?

3. Что такое примитив в OpenGL?

4. Что такое атрибут? Перечислите известные вам атрибуты вершин в OpenGL.

5. Что в OpenGL является атомарным примитивом? Какие типы примитивов вы знаете?

6. Для чего в OpenGL используются команды glEnable и glDisable ?

52

Глава 3. Рисование геометрических объектов

1. Что такое операторные скобки и для чего они используются в OpenGL?

2. Что такое дисплейные списки? Как определить список и как вызвать его отображение?

3. Поясните организацию работы с массивами вершин и их отличие от дисплейных списков.

10) Поясните работу команды glDrawElementsQ.

3.6. Контрольные вопросы

53

i •

•о •.

з • ¹

GL POINTS

3 4 GL LINES

_M.

GL LINE STRIP

5

_C*

GL LINE LOOP

GL POLYGON

GL_QUADS

_A>±

GL_QUAD_STRIP

GL TRIANGLES

_.25^

GL TRIANGLE FAN

GL TRIANGLE STRIP

Рис. З.1. Примитивы OpenGL.

_{Глава 4.}

Преобразования объектов

В OpenGL используются как основные 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, в левосторонней — в глубину экрана. Ось х направлена вправо относительно наблюдателя, ось у — вверх.

Левосторонняя система используется для задания значений параметрам команды gluPerspectiveQ, glOrtho(), которые будут рассмотрены в пункте 4.3. Правосторонняя система координат используется во всех остальных случаях. Отображение трехмер­ной информации происходит в двухмерную оконную систему координат.

Строго говоря, OpenGL позволяет путем манипуляций с мат­рицами моделировать как правую, так и левую систему коорди­нат. Но на данном этапе лучше пойти простым путем и запом­нить: основной системой координат OpenGL является правосто­ронняя система.

55

56

Глава 4- Преобразования объектов

(в)

Рис. 4.1. Системы координат в OpenGL. (a) — правосторонняя, (б) — левосторонняя, (в) — оконная.

4.1. Работа с матрицами

Для задания различных преобразований объектов сцены в OpenGL используются операции над матрицами, при этом раз­личают три типа матриц: модельно-видовая, матрица проекций и матрица текстуры. Все они имеют размер 4x4. Видовая матри­ца определяет преобразования объекта в мировых координатах, такие как параллельный перенос, изменение масштаба и поворот. Матрица проекций определяет, как будут проецироваться трех­мерные объекты на плоскость экрана (в оконные координаты), а матрица текстуры определяет наложение текстуры на объект.

Умножение координат на матрицы происходит в момент вы­зова соответствующей команды OpenGL, определяющей коорди­нату (как правило, это команда glVertex.)

Для того чтобы выбрать, какую матрицу надо изменить, ис­пользуется команда:

Характеристики

Список файлов книги