2.2.2 Файли, що підключаються
Для усіх OpenGL-програм ви можете підключити заголовний файл gl.h в кожен файл проекту. Майже усі OpenGL-програми використовують GLU, вищезгадану Бібліотеку утиліт OpenGL, яка вимагає включення заголовного файлу glu.h. Отже майже кожен початковий файл OpenGL-програми починається з наступних рядків:
#include <gi/gl.h>
#include <gl/glu.h>
Операційна система Microsoft Windows вимагає, щоб заголовний файл windows.h був включений до підключення заголовних файлів gl.h або glu.h, оскільки деякі макрокоманди, визначені в Microsoft Windows, версіях заголовних файлів gl.h і glu.h, визначаються в заголовному файлі windows.h.
Якщо ви звертаєтеся безпосередньо до бібліотеки віконного інтерфейсу, яка забезпечує підтримку OpenGL, наприклад, до бібліотеки GLX, AGL, PGL або WGL, то необхідно включити додаткові заголовні файли. Наприклад, якщо ви викликаєте бібліотеку GLX, то, можливо, потрібно буде додати до вашого програмного коду рядки, приведені нижче :
#include <X11/Xlib.h>
#include <GL/glx.h>
У операційній системі Microsoft Windows для підключення підпрограм WGL слід додати до вашого програмного коду наступний рядок:
#include <windows.h>
(і рядок
#include <GL/glaux.h>
якщо вам потрібні розширені можливості OpenGL).
Якщо ви використовуєте бібліотеку GLUT для управління завданнями віконного менеджера, то необхідно буде включити наступний рядок:
#include <GL/glut.h>
Більшість OpenGL-програм також використовують системні виклики для стандартної бібліотеки мови програмування С, тому зазвичай слід включати заголовні файли, не пов'язані з обробкою графіки, такі як:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
2.2.3 GLUT, інструментарій утиліт бібліотеки OpenGL
Інструментарій бібліотек
Як ви вже знаєте, бібліотека OpenGL містить команди візуалізації, проте вона розроблялася так, щоб бути незалежною від будь-якої конкретної віконної або операційної системи. Отже, ця бібліотека не містить ніяких команд для відкриття вікон або зчитування подій від клавіатури або миші. На жаль, неможливо написати закінчену графічну програму, не відкриваючи, принаймні, одне вікно, а найцікавіші програми вимагають певного об'єму обробки даних, що вводяться користувачем, або інших послуг від віконної або операційної системи. У багатьох випадках закінчені програми дають найцікавіші приклади, тому справжня програма використовує бібліотеку GLUT для того, щоб спростити процедури відкриття вікон, виявлення введення даних користувачем і так далі. Якщо на вашій системі є реалізація бібліотеки OpenGL і інструментарію GLUT, то приклади повинні працювати без змін при роботі з вашими бібліотеками OpenGL і GLUT.
Крім того, оскільки склад команд малювання у бібліотеці OpenGL обмежений тільки командами, які генерують прості геометричні примітиви (точки, лінії і багатокутники), бібліотека GLUT включає декілька підпрограм, що створюють складніші тривимірні об'єкти, такі як сфера, тор і чайник. Таким чином, можна отримати для перегляду досить цікаві кадри виведення програми. (Зверніть увагу на те, що бібліотека утиліт OpenGL, GLU, також має у своєму складі підпрограми побудови двовимірних поверхонь, які створюють деякі тривимірні об'єкти, такі ж, як і ті, які створює інструментарій GLUT, у тому числі сферу, циліндр або конус.)
Інструментарій GLUT може бути не достатнім для повнофункціональних OpenGL-програм, але він може виявитися хорошою відправною точкою для вивчення OpenGL. Інша частина розділу коротко описує невелику підмножину підпрограм бібліотеки GLUT так, щоб ви змогли розібратися з прикладами програмування.
Управління вікнами
П'ять підпрограм інструментарію GLUT виконують завдання, необхідні для того, щоб ініціалізувати вікно.
Підпрограма glutlnit(int *argc, char **argv) ініціалізує бібліотеку GLUT і опрацьовує будь-які аргументи командного рядка (для оболонки X WindowSystem це могли б бути такі опції, як - display і - geometry). Підпрограма glutlnit() має бути викликана перед будь-якою іншою підпрограмою бібліотеки GLUT.
Підпрограма glutInitDisplayMode(unsigned int mode) визначає, яку колірну модель слід використовувати: режим RGBA або режим індексації кольору. Можна також визначити, чи хочете ви працювати з буфером кадру вікна з одинарною або з подвійною буферизацією. (Якщо ви працюєте в режимі індексації кольору, то ви, можливо, захочете завантажити деякі кольори в таблицю компонентів кольору; для того, щоб зробити це, скористайтеся командою glutSetColor().) Нарешті, можна використовувати цю підпрограму для того, щоб вказати, що ви хочете зв'язати з цим вікном буфери глибини, трафарету і буфер-накопичувач. Наприклад, якщо ви хочете використовувати вікно з подвійною буферизацією, колірною моделлю RGBA і буфером глибини, то для цього можна викликати дану підпрограму з наступними параметрами: g\utlnitmsv\&yMote{GLUT_DOUBLE\ GLUT^RGB \ GLUTJ) EPTH).
Підпрограма glutInitWindowPosition(int х, int у) визначає місце розташування лівого верхнього кута створюваного вікна на екрані монітора.
Підпрограма glutInitWindowSize(int width, int size) визначає розмір створюваного вікна в пікселях.
Підпрограма int glutCreateWindow(char *string) створює вікно з контекстомOpenGL. Ця підпрограма повертає унікальний ідентифікатор для нового вікна. Майте на увазі : до тих пір, поки викликається підпрограма glutMainLoopO, це вікно ще не відображається на екрані.
Функція зворотного виклику відображення
Підпрограма gIutDisplayFunc(void(void)) є першою і найбільш важливою функцією зворотного виклику по події, з якою належить зіткнутися. Всякий раз, коли бібліотека GLUT визначає, що вміст цього вікна має бути відновлений, виконується функція зворотного виклику, зареєстрована підпрограмою glutDisplayFunc(). Тому ви повинні помістити усі підпрограми, які потрібні для перемальовування сцени, в цю функцію зворотного виклику відображення.
Якщо ваша програма змінює вміст вікна, то іноді ви повинні викликати підпрограму glutPostRedisplay(void), яка змушує підпрограму glutMainLoopO викликати зареєстровану функцію зворотного виклику відображення при наступній слушній нагоді.
Виконання програми
Саме останнє, що ви повинні зробити, це викликати підпрограму glutMainLoop(void). При цьому відображаються усі вікна, які були створені, і в цих вікнах тепер працює візуалізація. Починається обробка подій, і викликається зареєстрована функція зворотного виклику відображення. Увійшовши одного разу до цього циклу, з нього не виходять ніколи!
Для того, щоб зробити ефективність програми максимальної, усі операції, які повинні викликатися одноразово (установка кольору фону і системи координат), тепер включені до складу процедури, названої init(). Операції, необхідні для візуалізації (і, можливо, для повторної візуалізації) сцени, включені до складу процедури display(), яка є зареєстрованою функцією зворотного виклику відображення бібліотеки GLUT.
Приклад 2. Проста програма OpenGL, що використовує інструментарій GLUT : hello.c
#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>
void display(void)
/* Очистити усі пікселі */
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
/* намалювати білий багатокутник (прямокутник) з кутами,
розташованими в точках з координатами (0.25, 0.25, 0.0)
і (0.75, 0.75, 0.0) */
glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); glBegin(GL_POLYGON);
glVertex3f(0.25, 0.25, 0.0);
glVertex3f(0.75, 0.25, 0.0);
glVertex3f(0.75, 0.75, 0.0);
glVertex3f(0.25, 0.75, 0.0);glEnd() ;
/* He чекати! Запустити обробку тих, що буферизують
* підпрограм OpenGL*/
glFlushO ; }
void init(void){
/* Вибрати колір очищення (колір фону) */
glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
/* Ініціалізувати значення, що переглядаються, */
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadldentity();
glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, - 1.0, 1.0); }
/* Оголосити початковий розмір вікна, його положення на екрані і режим відображення (одинарна буферизація і режим RGBA).
Відкрити вікно із словом "hello" в рядку заголовка. Викликати підпрограми ініціалізації. Зареєструвати функцію зворотного виклику для відображення графіки. Увійти до основного циклу і обробляти події.*/
int main(int argc, char** argv){
glutInit(Sargc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize(250, 250);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow("hello");
init();
glutDisplayFunc(display);
glutMainLoop();
return 0; /* Мова програмування С, згідно ISO, вимагає, щоб функція main повертала значення типу int. */ }
Обробка подій введення даних користувачем
Для того, щоб зареєструвати зворотний виклик команд, які викликаються у тому випадку, коли відбуваються вказані події, можна скористатися наступними підпрограмами.
Підпрограма glutReshapeFunc(void(int w, int h)) вказує на те, яка саме дія має бути виконана при зміні розміру вікна.
Підпрограми glutKeyboardFunc(void(unsigned char key, int x, int у)) і glutMouseFunc (void(int button, int state, int x, int у)) дозволяють зв'язувати певну клавішу клавіатури або кнопку миші з підпрограмою, яка викликається, коли ця клавіша або кнопка миші натискається або відпускається користувачем.
Підпрограма glutMotionFunc(void(int x, int у)) реєструє деяку підпрограму для зворотного виклику при переміщенні миші з натиснутою кнопкою.
Управління фоновим процесом
Можна визначити деяку функцію, яка має бути виконана за допомогою підпрограми glutIdleFunc(void(void)) у тому випадку, якщо не очікуються ніякі інші події, наприклад, коли цикл обробки подій перейшов би в стан простою. Ця підпрограма в якості свого єдиного параметра приймає покажчик на цю функцію. Для того, щоб відключити виконання цієї функції, передайте їй значення NULL (нуль).
Малювання тривимірних об'єктів
Бібліотека GLUT включає декілька підпрограм для малювання перерахованих нижче тривимірних об'єктів: Конус, Ікосаедр, Чайник, Куб, Октаедр, Тетраедр, Додекаедр, Сфера, Тор.
Ви можете намалювати ці об'єкти у вигляді каркасних моделей або у вигляді суцільних зафарбованих об'єктів з певними нормалями до поверхонь. Наприклад, підпрограми для куба і сфери мають наступний синтаксис:
void glutWireCube(GLdouble size);
void glutSolidCube(GLdouble size);
void glutWireSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks);
void glutSolidSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks);
Усі ці моделі малюються центрованими відносно початку світової системи координат.
РОЗДІЛ 3. Анімація комп'ютерної графіки на прикладі моделювання вогню
0 комментариев