Note
Struttura
Costruzione di Interfacce
Primi passi in OpenGL
cignoni@iei.pi.cnr.it
http://vcg.iei.pi.cnr.it/~cignoni
Introduzione
Abbiamo visto
Cosa significa rendering
L’approccio object viewer
Mettiamo in pratica qualcosa
Scriviamo la prima applicazione che usa opengl
Siccome non sappiamo ancora nulla ci terremo sul semplice.
Sierpinski gasket
Si parte da un triangolo equilatero
Si rimuove quello centrale
Si procede ricorsivamente per I tre triangoli rimasti.
Sierpinski Gasket
Approccio Generativo dell’insieme di punti P che appartengono al gasket:
p =punto a caso del triangolo
while true
vi = vertice a caso del triangolo
p = (p+vi)/2
P=P U {p}
Stuttura del programma
Struttura classica dei programmi a linea di comando:
main()
{
init();
do_my_beautiful_algorithm();
exit();
}
Non ha molto senso per i programmi con un’interfaccia utente.
Come avviene il processo di interazione tra l’utente e l’applicazione?
Event driven programming
Gestione interazione applicazione-utente tramite callback (message handlers ecc)
funzioni che sono attivate in risposta a vari eventi (messaggi) gestiti dal sistema operativo (pressione di un  tasto del mouse o della tastiera, reshape della finestra, necessita’ di ridisegnare il contenuto della finestra ecc)
Il flusso principale dell’applicazione e’ in mano all’utente o meglio al sistema operativo.
Approccio minimale per fare grafica
Per quello che ci riguarda la cosa piu’ importante e’ la gestione dell’evento:
“Necessita’ di disegnare il contenuto della finestra”
Che fondamentalmente utilizzera’ OpenGL.
Struttura Windows OpenGL App
Struttura Applicazione OpenGL+Glut
GLUT
GLUT is a window system independent toolkit for writing OpenGL programs.
It implements a simple portable windowing application programming interface (API) for OpenGL.
GLUT provides a portable API so you can write a single OpenGL program that works on both Win32 PCs and X11 workstation
http://www.opengl.org/Documentation/GLUT.html
Schema Minimo Applicazione Glut
Inizializzare
glutInit(&argc, argv)
Definire e aprire una finestra
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH);
glutInitWindowSize(sizex,sizey);
glutCreateWindow(char *title)
preparare le funzioni callback che SO invocherà
glutDisplayFunc(myRedrawFunc)
Passare al SO/toolkit il controllo.
glutMainLoop()
La minima applicazione glut
#include<stdio.h>
#include<GL/glut.h>
void myRedrawFunc()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
// Draw something
}
int main(int argc, char *argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutCreateWindow("sierp");
glutDisplayFunc(myRedrawFunc);
glutMainLoop(); //Passare al SO il controllo.
}
Dove si disegna?
Ricordate la pipeline di rendering
La prima cosa che fa il renderer e’ di spostare tutto nel sistema di riferimento della camera
Poi taglia quel che non si vede
Infine appiattisce il mondo sul piano di vista
Trasformazioni e Clipping
Noi non abbiamo definito nessuna trasformazione quindi vedremo solo quello che si trova davanti alla camera.
Più precisamente vedremo quello che si trova nel Volume di Vista:
Porzione di spazio, nel sistema di riferimento della camera, che e’ visibile dalla camera.
Volume di Vista
Normalmente ci si aspetta che il volume di vista sia una piramide infinita.
Per ragioni di praticità si aggiungono due piani (front and back o near and far) che ulteriormente delimitano lo spazio d’interesse, e quindi il volume di vista è un tronco di piramide.
Proiezione Ortografica
Se ci immaginiamo la camera posta ad una distanza infinita il volume di vista diventa un parallelepipedo.
Questo genere di vista è detto ortogonale
Proiezione Ortografica
In una proiezione ortografica tutti i punti nel volume di vista vengono semplicemente proiettati perpendicolamente sul piano di vista.
Creare il progetto
Setting progetto
Aggiungere un file al progetto
La minima applicazione glut
#include<stdio.h>
#include<GL/glut.h>
void myRedrawFunc()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
// Draw something
}
int main(int argc, char *argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutCreateWindow("sierp");
glutDisplayFunc(myRedrawFunc);
glutMainLoop(); //Passare al SO il controllo.
}
Disegno del sierpinski set
Questioni principali
Come si disegna un insieme di punti
Dove si disegna?
Come si disegna in OpenGL
Disegnare significa definire una scena da far passare nella pipeline
glBegin(Primitiva)
Dati della primitiva (Coordinate vertici, e attributi vari)
glEnd()
Le coordinate dei vertici si specificano con il comando
glVertex*();
Primitive OpenGL
Note Su OpenGL
Note
OpenGL e’ il layer di base
GLU e’un insieme di funzioni di utility costruite sopra OpenGL, piu’comode da usare
GLUT e’ il toolkit di interfaccia con il sistema operativo
Wgl e GLx sono i sottoinsiemi di OpenGL che dipendono dal SO e che permettono di dire al SO ad esempio che l’interno di una certa finestra deve essere adatto a OpenGL. Per ora nascosto da GLUT
Tutto quanto sopra e’ C (e non C++).
GL syntax
Tutte le funzioni di Opengl si chiamano
glSomethingXXX
Dove XXX specifica (numero) il tipo dei parametri:
glColor3f(float, float, float)
f: float
d: double ecc.
Non e’ C++…
Disegnare il sierpinski gasket
La generazione e’ facile, quindi si può evitare di memorizzare e disegnare durante il processo di generazione.
Gestione Reshape
Il comportamento di default e’ che tutto il volume di vista viene mappato nella finestra.
Aspect Ratio sbagliata
Viewport
Di default si disegna su tutto la finestra, ma si puo specificare una sottporzione rettangolare della finestra (contesto) su cui si disegna
glViewport(x,y,w,h)
Adattare la camera alla finestra
In opengl una vista ortogonale, si specifica definendo il view volume
glOrtho(left,right,bottom,top,near,far);
Adattare la camera alla finestra
Il View Volume deve avere le stesse proporzioni della finestra
Si usa un’altra callback quella in risposta all’evento di Reshape (aka resize) della finestra.
void myReshapeFunc(GLsizei w, GLsizei h)
glutReshapeFunc(myReshapeFunc);
Adattare la camera alla finestra
void myReshapeFunc(GLsizei w, GLsizei h)
{
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glLoadIdentity ();
float ratio=(float)h/(float)w;
glOrtho(-1,1,-ratio,ratio,-1,1);
glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
}