OpenGL

V předchozí sérii článků o grafické knihovně OpenGL jsme se zaměřili především na možnosti vykreslování trojrozměrné grafiky. Na tyto články navážeme pokračováním, ve kterém si popíšeme rozšiřující operace, které lze provádět nad právě vykreslovanými fragmenty a nad pixely uloženými ve framebufferu.

V závěrečné části seriálu o grafické knihovně OpenGL naleznete seznam všech demonstračních příkladů použitých v seriálu. Ke konci článku budou také uvedeny seznamy funkcí OpenGL s odkazy na díly, ve kterých jsou tyto funkce popsány.

Na závěr seriálu o grafické knihovně OpenGL si sepíšeme všechna témata (dnes) i demonstrační příklady (příště), které jsme si v minulých dílech probrali.

V předposlední části seriálu věnovaného grafické knihovně OpenGL si podrobněji popíšeme operace, které se provádějí s fragmenty před jejich uložením do framebufferu.

V dnešním dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL si popíšeme význam jednotlivých bufferů (které se mohou nacházet ve framebufferu) a způsob zjišťování aktuální konfigurace framebufferu. Dále si popíšeme pořadí operací a testů, které se s právě vykreslovaným fragmentem provádí před vlastním zápisem do framebufferu.

V tomto pokračování seriálu o grafické knihovně OpenGL si popíšeme možnosti automatického generování texturovacích souřadnic. Tuto techniku lze využít zejména ve dvou případech: zobrazování kontur složitých ploch (při práci s prostorovými tělesy v CAD systémech) a mapování okolního prostředí na zobrazované těleso (tzv. environment mapping).

V dnešním pokračování seriálu o grafické knihovně OpenGL se budeme zabývat modulací textur, pomocí níž je možné kombinovat barvu vypočtenou osvětlovacím modelem s nanášenou texturou. Modulaci je však možné použít i pro různé další zajímavé grafické efekty, například změnu barvy textury.

V tomto dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL se budeme věnovat jedné z metod, která je často použita pro změnu barvy nebo nanášené textury vykreslovaných těles. Jedná se o blending, tj. prolínání (míchání) barev vykreslovaného tělesa s pozadím na základě předem zadané míchací funkce.

Tento díl seriálu o grafické knihovně OpenGL je zaměřen na popis formátu rastrového souboru typu TGA, který může být použit pro načítání a ukládání textur do externích souborů. Výhodou TGA formátu při práci s texturami je jeho jednoduchost a možnost uložení obrázků v pravých barvách (true color) i s alfa kanálem (tj. průhledností).

V tomto dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL si popíšeme některé formáty rastrových souborů, které lze použít pro ukládání a zpětné načítání textur. Vzhledem k omezenému rozsahu jednotlivých dílů si podrobně popíšeme pouze jednodušší formáty, jejichž implementace v programech je bezproblémová a nevyžaduje ke své činnosti žádné další podpůrné knihovny.

Dnešní díl seriálu o grafické knihovně OpenGL je věnovaný technice mipmappingu, která je často používaná pro zamezení vzniku vizuálních chyb vznikajících v dynamicky se měnících scénách a animacích.

V dnešním pokračování seriálu o grafické knihovně OpenGL si popíšeme způsob, jakým lze nastavit vlastnosti textur. Dále si popíšeme podporu rozšířených formátů textur, která je však dostupná pouze v některých verzích této knihovny.

Dnes navážeme na předchozí díl, ve kterém jsme si popsali základní vlastnosti texturování. Ukážeme si postup, který je při použití OpenGL zapotřebí dodržet, aby byly plochy těles korektně otexturované. Vše si samozřejmě procvičíme na přiložených příkladech.

Tímto dílem seriálu o grafické knihovně OpenGL se začínáme věnovat poměrně rozsáhlé a přitom důležité a zajímavé oblasti polygonální trojrozměrné grafiky. Řeč je o texturování, což je, zjednodušeně řečeno, metoda pro vykreslování trojrozměrných těles, která mají na svém povrchu naneseny rastrové obrazce. Při použití texturování je možné vytvářet a zobrazovat vizuálně složité scény bez větších nároků na výpočetní výkon grafického subsystému.

Tímto dílem seriálu o grafické knihovně OpenGL ukončíme část věnovanou nastavení světelných zdrojů a materiálů zobrazovaných těles. Dnes si povíme detailní informace o nastavení reflektorového zdroje světla a změny pozice a orientace světelného zdroje pomocí transformační matice ModelView. V ilustračních příkladech si ukážeme použití reflektorového světla i použití transformačních matic při změně pozice světelných zdrojů.

Dnešní pokračování seriálu o grafické knihovně OpenGL došlo již ke svému jubilejnímu dvacátému pokračování. Místo nudných oslavných řečí si však povíme podrobnější informace o nastavení světelných zdrojů, které mohou být třech typů: bodové světlo, směrové světlo a reflektor.

V tomto dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL si podrobněji popíšeme princip Phongova osvětlovacího modelu, který se v ní používá pro výpočet barvy na povrchu těles. Také si popíšeme způsoby definování normál (normálových vektorů) k povrchu těles, protože při použití Phongova osvětlovacího modelu je zapotřebí nějakým způsobem určit normálu ke každému bodu na povrchu tělesa.

Tímto dílem seriálu o grafické knihovně OpenGL začínáme poměrně rozsáhlou část věnovanou nastavování a vykreslování osvětlených těles. Knihovna OpenGL totiž podporuje vykreslování plošek, které jsou vytvořeny z různých materiálů a mohou být osvětleny z několika světelných zdrojů různých typů. V dnešním dílu si popíšeme základní pojmy týkající se osvětlení a na příkladech si ukážeme, jakým způsobem lze jednoduše osvětlit těleso jedním zdrojem světla.

V dnešní části seriálu o grafické knihovně OpenGL se budeme zabývat jednoduchou technikou pro přidání "mlhy" do vykreslované scény. Tato technika je často používána v různých aplikacích, protože je na první pohled efektní a současně umožňuje urychlit vykreslování celé scény.

V dnešním dílu seriálu věnovaného programování počítačové grafiky s knihovnou OpenGL si popíšeme použití takzvaných polí vrcholů (vertex arrays), pomocí kterých je možné značně zredukovat množství dat, která se při vykreslování prostorové scény musí posílat přes sběrnici počítače do grafického akcelerátoru.

Dnes si povíme o možnosti ořezání těles ve scéně dalšími ořezávacími rovinami, které můžeme použít navíc k šesti základním ořezávacím rovinám. Techniku ořezávání lze použít například při kresbě technických zařízení, když potřebujeme zobrazit i jejich vnitřní strukturu.

Dnešní díl seriálu o grafické knihovně OpenGL naváže na díl předchozí, ve kterém jsme popisovali nastavení ortografické kamery a použití double-bufferingu. Dnes si popíšeme způsob nastavení perspektivní kamery. Dále si řekneme, jakým způsobem lze povolit, nastavit a používat paměť hloubky (depth buffer, Z-buffer).

V tomto dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL si ukážeme, jakým způsobem lze zobrazit jednoduchou prostorovou scénu a jak lze změnit pohled na tuto scénu. Také si ukážeme použití takzvaného double-bufferingu, pomocí kterého lze zaručit, že se uživateli celá scéna zobrazí až po vykreslení všech těles bez rušivého problikávání.

V dnešním dílu si popíšeme vlastnosti framebufferu a způsob využití jednotlivých dílčích bufferů, ze kterých se framebuffer skládá.

V dnešním dílu si popíšeme vykreslovací řetězec OpenGL, tj. cestu dat od prvotního zadání 2D obrazce či 3D scény v aplikaci až po vykreslení na obrazovku. Pochopení činnosti jednotlivých bloků vykreslovacího řetězce je důležité zejména při programování pokročilých grafických efektů.

V dnešním dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL dokončíme část věnovanou operacím s rastrovými obrazy - bitmapami a pixmapami. Povíme si o dvou operacích, které lze kromě vykreslování posaného v předešlém dílu provádět s pixmapami. Tyto dvě operace umožňují provádět čtení pixmapy z framebufferu a kopírování pixmapy mezi jednotlivými částmi framebufferu.

Tento díl naváže na dva předcházející díly, protože se budeme nadále zabývat vykreslováním rastrových obrázků. Dnes se však zaměříme na takzvané pixmapy, ve kterých můžeme (narozdíl od bitmap) používat vícebitové barevné hloubky, a tím pádem zobrazovat rastrové obrázky až v kvalitě true-color.

V dnešním dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL si popíšeme způsob vykreslování znaků za pomoci bitmap, tj. jednobarevných rastrových obrázků. Dále si řekneme, k čemu jsou vhodné display-listy a jak se dají použít pro urychlení vykreslovacích operací. Jako příklad na demonstraci použití display listů vytvoříme funkci pro vykreslování znaků za pomoci bitmap.

V dnešní části seriálu o OpenGL si ukážeme práci s bitmapami, což v "nářečí" dokumentace k OpenGL značí jednobarevné rastrové obrázky. Bitmapy se často využívají při vykreslování písma, vlastních kurzorů myši nebo různých jednoduchých ikon v interaktivních grafických aplikacích.