OpenGL

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.

V dnešním dílu si ukážeme využití transformačních matic při skládání transformací. Také si popíšeme zásobník matic, který se využívá zejména při vykreslování složitých, hierarchicky uspořádaných trojrozměrných scén.

V tomto díle si popíšeme důležitou součást knihovny OpenGL - transformační matice a s nimi související lineární transformace. Změnou obsahu transformačních matic lze v OpenGL provádět několik operací: nastavení viditelné části scény na obrazovce, nastavení kamery a transformace jednotlivých těles ve scéně.

V tomto dílu seriálu o knihovně OpenGL si popíšeme vlastnosti základních geometrických útvarů (grafických primitiv) a způsob jejich nastavování. Změnou vlastností primitiv lze zásadně ovlivnit způsob jejich grafické reprezentace ve výsledné scéně.

V tomto dílu seriálu o grafické knihovně OpenGL si popíšeme základní geometrické prvky (primitiva), ze kterých se skládají výsledné 2D a 3D scény. Knihovna OpenGL byla vytvořena jako rozhraní pro grafické akcelerátory a tomu také odpovídá výběr a vlastnosti základních prvků.

V minulém dílu jsme si popsali základní vlastnosti knihovny OpenGL. Dnešní díl už bude zameřen více prakticky, protože si ukážeme syntaxi většiny funkcí, které jsou v knihovně OpenGL deklarovány. Dále si řekneme, jaké datové typy se v OpenGL používají, a na závěr bude předveden demonstrační program na vykreslení jednoduchého obrazce.

V této sérii článků popíšeme programovou grafickou knihovnu OpenGL, která dnes na většině platforem představuje standard pro tvorbu 2D a zejména 3D grafických aplikací. Každá vlastnost knihovny OpenGL bude popsána a předvenena na jednoduchém demonstračním programu. Pro tvorbu demonstračních příkladů byl zvolen programovací jazyk C, nicméně zde popsané vlastnosti a příkazy knihovny OpenGL lze použít v téměř jakémkoliv programovacím jazyce. Příklady byly odzkoušeny na platformách Linux/i386, SGI Irix a Windows XP, přičemž byl vždy použit překladač gcc.