Ю.М. Баяковский, А.В. Игнатенко - Начальный курс OpenGL (DOC) (1124366), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

} else

Error () ;

6.3. Текстурные координаты

Перед нанесением текстуры на объект необходимо установить соответствие между точками на поверхности объекта и на самой текстуре. Задавать это соответствие можно двумя методами: от­дельно для каждой вершины или сразу для всех вершин, задав

6.3. Текстурные координаты

85

параметры специальной функции отображения. Первый метод реализуется с помощью команд

void glTexCoord[l 2 3 4][s i f d] (type coord) void glTexCoord[l 2 3 4][s i f d]v (type *coord)

Чаще всего используются команды glTexCoord2*(type s, type t), задающие текущие координаты текстуры. Понятие текущих ко­ординат текстуры аналогично понятиям текущего цвета и теку­щей нормали и является атрибутом вершины. Однако даже для куба нахождение соответствующих координат текстуры являет­ся довольно трудоемким занятием, поэтому в библиотеке GLU помимо команд, проводящих построение таких примитивов как сфера, цилиндр и диск, предусмотрено также наложение на них текстур. Для этого достаточно вызвать команду

void gluQuadricTexture ( GLUquadricObj * quadObject , GLboolean textureCoords)

с параметром textureCoords равным GL_TRUE, и тогда текущая текстура будет автоматически накладываться на примитив. Второй метод реализуется с помощью команд

void glTexGen [ i f d] (GLenum coord, GLenum pname,

GLtype param) void glTexGen [ i f d]v (GLenum coord, GLenum pname,

const GLtype *params)

Параметр coord определяет для какой координаты задается формула, и может принимать значение GL_S, GL_T; pname мо­жет быть равен одному из следующих значений:

GL_TEXTURE_GEN_MODE —задает функцию для на­ложения текстуры. В этом случае аргумент param прини­мает значения:

GL_OBJECT_LINEAR —значение соответствующей текстурной координаты определяется расстоянием до

86

Глава 6. Текстурирование

плоскости, задаваемой с помощью значения pname GL_OBJECT_PLANE (см. ниже). Формула выглядит следующим образом:

g = x*Xp + y*y_p + z*Zp + w*w_p

где д — соответствующая текстурная координата (s или р), x,y,z,w — координаты соответствующей точ­ки. x_p,y_p,Zp,Wp — коэффициенты уравнения плоско­сти. В формуле используются координаты объекта.

GL_EYE_LINEAR — аналогично GL_OBJECT_LINEAR,

только в формуле используются видовые координаты. Т.е. координаты текстуры объекта в этом случае за­висят от положения этого объекта.

GL_SPHERE_MAP —позволяет эмулировать отраже­ние от поверхности объекта. Текстура как бы «обо­рачивается» вокруг объекта. Для данного метода ис­пользуются видовые координаты и необходимо зада­ние нормалей.

GL_OBJECT_PLANE —позволяет задать плоскость, рас­стояние до которой будет использоваться при генерации ко­ординат, если установлен режим GL_OBJECT_LINEAR. В этом случае параметр params является указателем на мас­сив из четырех коэффициентов уравнения плоскости.

GL_EYE_PLANE — аналогично предыдущему значению. Поз­воляет задать плоскость для режима GL_EYE_LINEAR.

Для установки автоматического режима задания текстурных координат необходимо вызвать команду glEnable с параметром GL_TEXTURE_GEN_Sили GL_TEXTURE_GEN_P.

Программа, использующая наложение текстуры и анимацию, приведена в приложении Б.

6.4- Контрольные вопросы

87

6.4. Контрольные вопросы

1. Что такое текстура и для чего используются текстуры?

2. Что такое текстурные координаты и как задать их для объ­екта?

3. Какой метод взаимодействия с материалом нужно исполь­зовать, если текстура представляет собой картину, вися­щую на стене (GL_MODULATE, GL_REPLACE)?

4. Перечислите известные вам методы генерации текстурных координат в OpenGL.

5. Для чего используются уровни детализации текстуры (mip-mapping)?

6. Что такое режимы фильтрации текстуры и как задать их в OpenGL?

Глава 7.

_{Операции с пикселями}

После проведения всех операций по преобразованию коор­динат вершин, вычисления цвета и т.п., OpenGL переходит к этапу растеризации, на котором происходит растеризация всех примитивов, наложение текстуры, наложение эффекта тумана. Для каждого примитива результатом этого процесса является занимаемая им в буфере кадра область, каждому пикселю этой области приписывается цвет и значение глубины.

OpenGL использует эту информацию, чтобы записать обнов­ленные данные в буфер кадра. Для этого OpenGL имеет не толь­ко отдельный конвейер обработки пикселей, но и несколько до­полнительных буферов различного назначения. Это позволяет программисту гибко контролировать процесс визуализации на самом низком уровне.

Графическая библиотека OpenGL поддерживает работу со следующими буферами:

• несколько буферов цвета;

• буфер глубины;

• буфер-накопитель (аккумулятор);

89

90

Глава 7. Операции с пикселями

• буфер маски.

Группа буферов цвета включает буфер кадра, но таких буфе­ров может быть несколько. При использовании двойной буфери­зации говорят о рабочем (front) и фоновом (back) буферах. Как правило, в фоновом буфере программа создает изображение, ко­торое затем разом копируется в рабочий буфер. На экране может появиться информация только из буферов цвета.

Буфер глубины используется для удаления невидимых по­верхностей и прямая работа с ним требуется крайне редко.

Буфер-накопитель можно применять для различных опера­ций. Более подробно работа с ним описана в разделе 7.2.

Буфер маски используется для формирования пиксельных масок (трафаретов), служащих для вырезания из общего масси­ва тех пикселей, которые следует вывести на экран. Буфер маски и работа с ним более подробно рассмотрены в разделах 7.3, 8.2 и 8.3.

7.1. Смешивание изображений и прозрач­ность

Разнообразные прозрачные объекты — стекла, прозрачная посуда и т.д. часто встречаются в реальности, поэтому важ­но уметь создавать такие объекты в интерактивной графике. OpenGL предоставляет программисту механизм работы с полу­прозрачными объектами, который и будет кратко описан в этом разделе.

Прозрачность реализуется с помощью специального режи­ма смешивания цветов (blending). Алгоритм смешивания ком­бинирует цвета так называемых входящих пикселей (т.е. «кан­дидатов» на помещение в буфер кадра) с цветами соответству­ющих пикселей, уже хранящихся в буфере. Для смешивания используется четвертая компонента цвета — альфа-компонента,

7.1. Смешивание изображений и прозрачность

91

поэтому этот режим называют еще альфа-смешиванием. Про­грамма может управлять интенсивностью альфа-компоненты точно так же, как и интенсивностью основных цветов, т.е. зада­вать значение интенсивности для каждого пикселя или каждой вершины примитива. Режим включается с помощью команды glEnable(GL_BLEND).

Определить параметры смешивания можно с помощью ко­манды:

void glBlendFunc (enum src ,enum dst)

Параметр src определяет как получить коэффициент к\ ис­ходного цвета пикселя, a dst задает способ получения коэффи­циента &2 для цвета в буфере кадра. Для получения результи­рующего цвета используется следующая формула: res = c_src * к\ + Cdst * &2, где c_src — цвет исходного пикселя, Cdst — цвет пиксе­ля в буфере кадра (res, к\, к\, c_src, Cdst ~четырехкомпонентные RGB А-векторы).

Приведем наиболее часто используемые значения агрументов src и dst.

GL_SRC_ALPHA к = (A_S,A_S,A_S,A_S)

GLSRCONEMINUSALPHA

к = (1,1,1,1) — (A_s, A_s, A_s, A_s)

GL_DST_COLOR k = (R_d,G_d,B_d) GLONEMINUSDSTCOLOR

к = (1,1,1,1)-(R_d,G_d,B_d,d) GL_DST_ALPHA к = (A_d, A-d,A-d, A_d) GLDSTONEMINUSALPHA

к = (1,1,1,1)-(Aa, Aa, Aa, Aa)

92

Глава 7. Операции с пикселями

GL_SRC_COLOR k = (Rs,Gs,Bs) GLONEMINUSSRCCOLOR

к = (1,1,1,1)-(R₈,G₈,B₈,A₈)

Пример: предположим, мы хотим реализовать вывод про­зрачных объектов. Коэффициент прозрачности задается альфа-компонентой цвета. Пусть 1 — непрозрачный объект; 0 — абсо­лютно прозрачный, т.е. невидимый. Для реализации служит сле­дующий код:

glEnable (GL_BLEND) ;

glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MNUS_SRC_ALPHA);

Например, полупрозрачный треугольник можно задать сле­дующим образом:

glColor3f(1.0, 0.0, 0.0, 0.5); glBegin (GLJTRIANGLES);

glVertex3f (0.0 , 0.0, 0.0);

glVertex3f (1.0 , 0.0, 0.0);

glVertex3f (1.0 , 1.0, 0.0); glEnd();

Если в сцене есть несколько прозрачных объектов, которые могут перекрывать друг друга, корректный вывод можно гаран­тировать только в случае выполнения следующих условий:

• все прозрачные объекты выводятся после непрозрачных;

• при выводе объекты с прозрачностью должны быть упоря­дочены по уменьшению глубины, т.е. выводиться, начиная с наиболее отдаленных от наблюдателя.

В OpenGL команды обрабатываются в порядке их поступ­ления, поэтому для реализации перечисленных требований до­статочно расставить в соответствующем порядке вызовы команд glVertex, но и это в общем случае нетривиально.

7.2. Буфер-накопитель

93

7.2. Буфер-накопитель

Буфер-накопитель (accumulation buffer) —это один из допол­нительных буферов OpenGL. В нем можно сохранять визуализи­рованное изображение, применяя при этом попиксельно специ­альные операции. Буфер-накопитель широко используется для создания различных спецэффектов.

Изображение берется из буфера, выбранного на чтение ко­мандой

void glReadBuffer (enum buf)

Аргумент buf определяет буфер для чтения. Значения buf, равные GL_BACK, GL_FRONT, определяют соответствующие буферы цвета для чтения. GL_BACK задает в качестве источни­ка пикселей внеэкранный буфер; GL_FRONT — текущее содер­жимое окна вывода. Команда имеет значение, если используется дублирующая буферизация. В противном случае используется только один буфер, соответствующий окну вывода (строго гово­ря, OpenGL имеет набор дополнительных буферов, используе­мых, в частности, для работы со стереоизображениями, но здесь мы их рассматривать не будем).

Буфер-накопитель является дополнительным буфером цвета. Он не используется непосредственно для вывода образов, но они добавляются в него после вывода в один из буферов цвета. При­меняя различные операции, описанные ниже, можно понемногу «накапливать» изображение в буфере.

Затем полученное изображение переносится из буфера-нако­пителя в один из буферов цвета, выбранный на запись командой

void glDrawBuffer (enum buf)

Значение buf аналогично значению соответствующего аргу­мента в команде glReadBuffer.

Все операции с буфером-накопителем контролируются ко­мандой

94

Глава 7. Операции с пикселями

void glAccum (enum op,GLfloat value)

Аргумент op задает операцию над пикселями и может при­нимать следующие значения:

Характеристики

Список файлов книги