Bitmaps. - Definition eigener Zeichenmuster - Definition eigener Schriften. Zeichnen auf Pixel- und Bitmap-Ebene

Transkript

1 Bitmaps Grundlagen - Bitmaps sind rechteckige Arrays bestehend aus 0 und 1 Werten - Sie dienen als Zeichenmaske in einem rechteckigen Fensterbereich - Bei gegebner Zeichenfarbe f=(r, B, G) werden die Pixel, an denen eine 1 in der Bitmap steht, in der Farbe f gezeichnet, alle anderen Pixel bleiben unverändert - Anwendungen: - Definition eigener Zeichenmuster - Definition eigener Schriften 1

2 Bitmaps Positionierung einer Bitmap - Setzen der aktuellen Rasterposition glrasterpos{234}{sifd}(type x, TYPE y, TYPE z, TYPE w); glrasterpos{234}{sifd}v(type *coordinates); - Die Koordinaten spezifizieren die Rasterposition - Im zweidimensionalen Fall wird z auf 0 und w auf 1 gesetzt, im dreidimensionalen Fall nur w auf 1 - Die Rasterkoordinaten werden analog zu geometrischen Primitiven in Bildschirmkoordinaten umgewandelt - Anwendung der MODELVIEW und PERSPECTIVE Matrizen - Clipping gegen das Sichtvolumen 2

3 Bitmaps Direkte Darstellung der Rasterposition in Bildschirmkoordinaten - Geeignete Initialisierung der MODELVIEW und PROJECTION Matrizen für 2D-Grafik glmatrixmode(gl_projection); glloadidentity(); gluortho2d(0.0, (GLfloat) w, 0.0, (GLfloat) h); glmatrixmode(gl_modelview); glloadidentity(); 3

4 Bitmaps Positionierung einer Bitmap in Bildschirm-Koordinaten - Verfügbar ab OpenGL Version Erlaubt direktes Setzen der x- und y-koordinaten - z-werte werden in den durch gldepthrange() definierten Bereich gemapped glwindowpos{23}{sifd}(type x, TYPE y, TYPE z); glwindowpos{23}{sifd}v(type *coordinates); - Im zweidimensionalen Fall wird z auf 0 gesetzt 4

5 Bitmaps Auslesen der aktuellen Rasterposition - Bestimmung der Gültigkeit der aktuellen Rasterposition GLint v; glgetbooleanv(gl_current_raster_position_valid, &v); - Abfrage der aktuellen Rasterposition (unabhängig davon, ob sie durch glrasterpos() oder durch glwindowpos() gesetzt wurde GLfloat coords[4]; glgetfloatv(gl_current_raster_position, coords); 5

6 Bitmaps Zeichnen der Bitmap glbitmap(glsizei width, GLsizei height, GLfloat x bo, GLfloat y bo, GLfloat x bi, GLfloat y bi, const GLubyte *bitmap); - Zeichnet die Bitmap mit den Parametern - Breite und Höhe der Bitmap - x- und y-position in der Bitmap, die der aktuellen Rasterposition entsprechen soll - x- und y-inkrement beim sequentiellen Zeichnen mehrerer Bitmaps - Byte-Array der Bitmap selbst Eine Zeile einer Bitmap beginnt immer mit einem neuen unsigned Byte (nicht benötigte Bits werden also im Speicher ignoriert) 6

7 Bitmaps Definition der Zeichenfarbe für eine Bitmap - OpenGL verwendet unterschiedliche Zustandsvariablen - Farbe zum Rendern geometrischer Objekte GL_CURRENT_COLOR - Farbe zum Rendern von Bitmaps GL_CURRENT_RASTER_COLOR -GL_CURRENT_RASTER_COLOR wird bei der Ausführung von glrasterpos() von GL_CURRENT_COLOR abgeleitet 7

8 Bitmaps Definition der Zeichenfarbe für eine Bitmap - In welcher Farbe wird die Bitmap dargestellt? glcolor3f(1.0, 1.0, 1.0); glrasterpos3fv(position); glcolor3f(1.0, 0.0, 0.0); glbitmap(...); 8

9 Bitmaps Beispielprogramm - dwarf.cpp (Siehe Website) 9

10 Grundlagen - Im Gegensatz zu Bitmaps, die nur aus Bitwerten für die Pixel bestehen, enthalten mehr Information, meist RGBA-Werte - Zur direkten Darstellung von n im Framebuffer bietet OpenGL drei grundlegende Methoden - glreadpixels() liest einen rechteckigen Bereich des Framebuffers aus und schreibt ihn in den Hauptspeicher - gldrawpixels() beschreibt einen rechteckigen Bereich des Framebuffers an der aktuellen Rasterposition mit Daten aus dem Hauptspeicher - glcopypixels() kopiert einen rechteckigen Bereich des Framebuffers an die aktuelle Rasterposition (analog zu einer sequentiellen Ausführung von glreadpixels() und gldrawpixels()) 10

11 Auslesen eines Bildschirmbereiches glreadpixels(glint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, GLvoid *pixels); - Liest Pixel aus dem Bildschirmspeicher in den Hauptspeicher - Parameter - x- und y-position, an der der Framebuffer ausgelesen werden soll - Breite und Höhe des auszulesenden Bereichs - Pixel-Datenformat - Datentyp im Hauptspeicher - Bilddaten 11

12 Schreiben eines Bildschirmbereiches gldrawpixels(glsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, GLvoid *pixels); - Schreibt Pixel aus dem Hauptspeicher in den Bildschirmspeicher - Ursprung des Bereichs ist die aktuelle Rasterposition - Parameter - Breite und Höhe des zu schreibenden Bereichs - Pixel-Datenformat - Datentyp im Hauptspeicher - Bilddaten 12

13 Kopieren eines Bildschirmbereiches glcopypixels(glint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLenum buffer); - Kopiert Pixel innerhalb des Framebuffers - Schreibt die Daten an die aktuelle Rasterposition - Parameter - x- und y-position, an der der Framebuffer ausgelesen werden soll - Breite und Höhe des auszulesenden Bereichs - Verwendeter Buffer (GL_COLOR, GL_DEPTH, GL_STENCIL) - Das Kopieren findet direkt im Framebuffer statt, daher ist eine Angabe des Pixel-Datenformats und des Datentyps im Hauptspeicher nicht nötig 13

14 Zeichenoperationen im Double-Buffering Modus - Per Default wird im Double-Buffering Modus immer der nicht-aktive Buffer ausgelesen bzw. beschrieben - Vor einer Lese-Aktion muss daher mit glutswapbuffers() der aktive Bildschirminhalt in den nicht-aktiven Buffer übernommen werden - Analog muss nach einer Schreib-Aktion der Bildschirminhalt in den aktiven Buffer übernommen werden 14

15 Pixel-Formate (Auswahl) - GL_RGB - GL_RGBA - GL_BGR - GL_BGRA - GL_RED - GL_GREEN - GL_BLUE - GL_ALPHA - GL_LUMINANCE - GL_LUMINANCE_ALPHA 15

16 Datentypen (ungepackt) - GL_UNSIGNED_BYTE - GL_BYTE - GL_UNSIGNED_SHORT - GL_SHORT - GL_UNSIGNED_INT - GL_INT - GL_FLOAT 16

17 Gepackte Datentypen (Auswahl) - GL_UNSIGNED_BYTE - GL_UNSIGNED_BYTE_3_3_2 - GL_UNSIGNED_BYTE_2_3_3_REV - GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5 - GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5_REV - GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4 - GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4_REV - GL_UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1 - GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8 - GL_UNSIGNED_INT_10_10_10_2 - GL_UNSIGNED_INT_2_10_10_10_REV 17

18 Erlaubte Pixelformate bei gepackten Datentypen (Auswahl) Datentyp Erlaubte Pixelformate - GL_UNSIGNED_BYTE_3_3_2 GL_RGB - GL_UNSIGNED_BYTE_2_3_3_REV GL_RGB - GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5 GL_RGB - GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5_REV GL_RGB - GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4 GL_RGBA, GL_BGRA - GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4_REV GL_RGBA, GL_BGRA - GL_UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1 GL_RGBA, GL_BGRA - GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8 GL_RGBA, GL_BGRA - GL_UNSIGNED_INT_10_10_10_2 GL_RGBA, GL_BGRA - GL_UNSIGNED_INT_2_10_10_10_REV GL_RGBA, GL_BGRA 18

19 Steuerung der Ausschnittsgröße beim Schreiben und Kopieren glpixelzoom(gldouble zoomx, GLdouble zoomy); - Legt die Zoom-Faktoren bei Schreib- und Kopier-Operationen fest - Wirkt auf alle nachfolgenden Schreib- und Kopier-Operationen - Negative Parameter bewirken eine Spiegelung des Bildes an der aktuellen Rasterposition 19

20 Beispielprogramm - image.cpp (Siehe Website) 20