[PDF] OpenGL et GLUT Une introduction

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OpenGLetGLUT

Uneintroduction

Edmond.Boyer@imag.fr

Résumé

decesoutils.

TABLEDESMATIÈRES2

Tabledesmatières

1Introduction3

2ConstruiredesimagesavecOpenGL4

1INTRODUCTION3

1Introduction

OpenGL

desobjetstridimensionnels. GLUT

2CONSTRUIREDESIMAGESAVECOPENGL4

2ConstruiredesimagesavecOpenGL

2.1Lasyntaxed'OpenGL

suivante: emple); lestypes:GLtype(GLbyte,GLintparexemple); typedesargumentsparunsuffixe.Parexemple: glVertex3f(1.0,2.0,3.0); onutilise: glVertex2i(1,2); suffixeprécisiontypeCtypeOpenGL bentier8bitscharGLbyte sentier16bitsshortGLshort ientier32bitsint/longGLint,GLsizei fréel32bitsfloatGLfloat dréel64bitsdoubleGLdouble

2.1Lasyntaxed'OpenGL5

GLfloatcoordonnees[3];

GLVertexfv(coordonnees);

réels.

2.2Leprincipe6

2.2Leprincipe

y xz fenêtre graphiqueprimitive point de vue transformation projection image fenêtrage

Figure1:Laconstructiond'uneimage.

certainrepère, end'autrestermes,lapositionduplanimage. laformedepixelsdanslamémoirevidéo. glBegin(GL_LINE) glVertex2f(40.0, 105.3) glVertex2f(20.0,10.0) glEnd()glVertex2f(60.2,41.5) vidéoMémoire d'une ligne polygonaleSpécificationTransformationpoint de vue (GL_MODELVIEW)Projection image (GL_PROJECTION)

NumérisationFenêtrage

delesprojeter. y xz primitive image glTranslatef(tx,ty,tz) glRotatef(angle,dirx,diry,dirz)

Figure3:Latransformationpointdevue.

conséquence. /*devueestselectionnee*/

Quelquesremarques:

lesrotationss'exprimentendegrés. y xz imagepoint de vue 1 transformation transformation point de vue 2 positionetorientationdesprimitives. /*devueestselectionnee*/ /*courante*/ glRotatef(angle,dirx, diry,dirz);/*transformationpointdevue2*/ glutWireCube(1.0);/*dessinducube*/ /*etretouralamatriceprecedente*/ /*danslapile*/ glutWireCube(1.0);/*2emedessinducube*/

2.4Modifierunetransformation10

2.4Modifierunetransformation

glRotate{fd}(angle,dirx, diry,dirz);/*rotationde angledegreautourdel'axede direction*/M=M0 B B @0 R0 0 00011 C C A glTranslate{fd}(tx,ty,tz);M=M0 B B @100tx 010ty 001tz 00011 C C A glScale{fd}(fx,fx,fz);M=M0 B B @fx000 0fy00 00fz0 00011 C C A glLoadMatrix{fd}(T);M=0 B B @T[0]T[4]T[8]T[12]

T[1]T[5]T[9]T[13]

T[2]T[6]T[10]T[14]

T[3]T[7]T[11]T[15]1

C C A glMultMatrix{fd}(T);M=M0 B B @T[0]T[4]T[8]T[12]

T[1]T[5]T[9]T[13]

T[2]T[6]T[10]T[14]

T[3]T[7]T[11]T[15]1

C C A glScaleglRotate glTranslate glLoadMatrix glMultMatrix

2.5Spécifierlaprojection11

2.5Spécifierlaprojection

doncenhautdepile. deuxfonctionssuivantes: glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity();

2.5.1Projectionorthographique

etc.):

2.5Spécifierlaprojection12

0 B B B @2 dg00d+gdg 02 hb0h+bhb 002 lpl+plp 00011 C C C A y x bas (y)droit (x)gauche (x) haut (y) proche (z)loin (z) plan image volume d'observationdirection de projection z glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity();

2.5.2Projectionperspective

2.5Spécifierlaprojection13

y z x bas (y)droit (x)gauche (x) haut (y) proche (z) loin (z)plan image volume d'observationcentre de projection

OpenGLfournitlafonction:

0 B B B @2p dg0d+gdg0 0 2p hbh+bhb0 00p+l lp2lplp 00101
C C C A

2.5Spécifierlaprojection14

proche. fonctiondelalibrairieGLU: gluPerspective(fov,rapport,proche,loin) duvolumed'observation. y z x proche (z) loin (z)plan image volume d'observationcentre de projectionlargeur hauteur fov (positives)auplansduvolumed'observation. glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity();

2.6Spécifierlefenêtrage15

/*rapport=largeur/hauteur*/

2.6Spécifierlefenêtrage

image fenêtrage (x,y)largeur hauteur fenêtre graphique fenêtregraphique. d'affichage.OpenGLfournitlafonction: glViewport(x,y,largeur,hauteur)

2.7Spécifierdescouleurs16

alent.

2.7Spécifierdescouleurs

glColor4f(1.0,1.0,1.0,1.0); glVertex2i(x2,y2);/*lesommet2(x2,y2,0)*/ glEnd(); 14 235
6 1236
7 8 45
2345
1

GL_TRIANGLE_FANGL_POLYGON3

5 1 24

GL_POINTS

GL_LINE_LOOPGL_LINESGL_LINE_STRIP

GL_TRIANGLES

GL_TRIANGLE_STRIP5

1 4 25
6 34
216
3 5 6 43
16 2 3 45
1 2124
35
6

GL_QUADSGL_QUAD_STRIP7

8 5 634
21

2.8.1Dessinerdespoints

glPointSize(s); glBegin(GL_POINTS); glColor3f(r,g,b); glEnd();

2.8.2Dessinerdeslignespolygonales

cessives: glLineWidth(s); glColor3f(r,g,b); glBegin(GL_LINES) glVertex3f(x1,y1,z1) glVertex3f(x3,y3,z3) glVertex3f(x4,y4,z4) glEnd() glBegin(GL_LINES_STRIP) glVertex3f(x1,y1,z1) glVertex3f(x3,y3,z3) glEnd() glBegin(GL_LINES_LOOP) glVertex3f(x1,y1,z1)

2.9Afficheruneimage19

glVertex3f(x3,y3,z3) glEnd()

2.8.3Dessinerunpolygone

dessind'unpolygoneestlasuivante:

GL_POINT-GL_LINE-GL_FILL);

glColor3f(r,g,b); glBegin(GL_POLYGON); glVertex3f(x,y,z); glEnd(); graphe2.11.2surlesombrages).

2.9Afficheruneimage

2.9Afficheruneimage20

zy x

Matrice de pixels

Fenêtre graphique

image projetée(largeur,0)(largeur,hauteur) y x z(glRasterPosxx(...))

Position du pixel

(0,0) dans l'espace casd'uneprojectionorthographique.

GLint.

16bits).

Image:lamatricedepixelsdeformatDataType.

2D'autresvaleursmoinscourantesexistent.

2.10Éliminerlespartiescachées21

tiers(glRaster234i())ouautre. glWindowPosMESAxx() utiliserlafonction: d'informations). glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1); glRasterPos2i(0,0); /*trans.proj.etpointdevue*/

2.10Éliminerlespartiescachées

engénéral.

2.10Éliminerlespartiescachées22

2.10.1Backface-culling

y x z normale lignes de vues 1 23
4 1 23
4 changéàl'aidede: glFrontFace(GL_CCW-GL_CW) sensdesaiguillesd'unemontre. duresuivante:

2.10Éliminerlespartiescachées23

2.10.2z-buffer

figure13). y xz profondeur couleur 1 couleur 3 couleur 2 23
1 le pixel à afficher les points correspondants

Affichagevaleurmémoire

vidéovaleurtamponde profondeur

étatinitialfondd'écran1

point1couleur1prof.1 point2couleur2prof.2 point3couleur2prof2

2.11Effectuerunrendu24

ilfautsuivrelaprocéduresuivante: glDepthFunc(GL_LESS-/*GL_GREATER-/*>*/

GL_LEQUAL-/*<=*/

GL_GEQUAL-/*>=*/

GL_NOTEQUAL-/*!=*/

GL_EQUAL);/*=*/

2.11Effectuerunrendu

demanièreglobale:

2.11Effectuerunrendu25

2.11.1Lemodèled'illumination

GouBestdonc:

VN

Rpoint de vue

P Sq aq source lumineuse i Lii I

P=IambianteSambiante+X

i2[0::7]I idiffuseSdiffuse(NLi)+ X i2[0::7]I ispeculaireSspeculaire(VRi)n avec:

N:normaleàlasurfaceSenP;

Li:directiondePverslasourcelumineusei;

V:directiondePverslecentredeprojection;

2.11Effectuerunrendu26

OpenGL;

0et1pourOpenGL).

del'espace): /*B,Apardefaut*/ /*(al'infini)*/

Ànoter:

S

2.11Effectuerunrendu27

GL_TRUE);/*pardefaut*/

2.11.2Lemodèled'ombrage

l'uneoudel'autresefaisantpar:

2.11Effectuerunrendu28

GLfloatlum_ambiante[]={1.0,1.0,0.0,1.0};

glShadeModel(GL_FLAT); glEnable(GL_LIGHTING); glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, lum_ambiante); (a)Lumièreambiante.

GLfloatlum_diffuse[]={0.8,0.8,0.0,1.0};

glShadeModel(GL_FLAT); glEnable(GL_LIGHTING); glEnable(GL_LIGHT0);

GLfloatsurf_diffuse[]={0.8,0.8,0.0,1.0};

glEnable(GL_LIGHTING); glEnable(GL_LIGHT0);

GLfloatsurf_diffuse[]={0.8,0.8,0.0,1.0};

GLfloatsurf_shininess[]={10.0};

glShadeModel(GL_SMOOTH); glEnable(GL_LIGHTING); glEnable(GL_LIGHT0);

GLfloatsurf_diffuse[]={0.8,0.8,0.0,1.0};

GLfloatsurf_shininess[]={100.0};

glShadeModel(GL_SMOOTH); glEnable(GL_LIGHTING); glEnable(GL_LIGHT0);

R,G,B,Apardefaut(1;1;1;1).

2.12Plaquerdestextures29

2.12Plaquerdestextures

t (s,t) 11 0 s pales: deplaquageàutiliser. plaquage.quotesdbs_dbs23.pdfusesText_29

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