Übungsstunde 7 zu Computergrafik 1

Transkript

1 Institut für Computervisualistik Universität Koblenz 10. und 11. Dezember 2012

2 Inhaltsverzeichnis 1 Licht und Material Licht in OpenGL Material in OpenGL 2 in C++

3 Licht in OpenGL Lichtquellen In OpenGL Eine einzige Methode wird benutzt, um alle Eigenschaften eines Lichts zu setzen: void gllight[f,i,fv,iv](...) Dieser Methode wird mitgeteilt, welche Eigenschaft des Lichts gerade verändert werden soll (ungewohnt).

4 Licht in OpenGL void gllight(...) void gllightfv ( GLenum light, GLenum pname, const GLfloat * params ); Parameter GLenum light: Spezifiziert die Lichtquelle: GL LIGHT[0..7] GLenum pname: Spezifiziert die Lichtquelleneigenschaft, die verändert werden soll. const GLfloat *params: Zeiger auf die Werte, auf die die Eigenschaft der Lichtquelle gesetzt werden soll.

5 Licht in OpenGL Beispiel für gllight(...) float pos [4] = {-2, -2, 5, 1.0}; gllightfv ( GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos ); Was passiert hier? Die erste Lichtquelle wird angesprochen Die zu verändernde Eigenschaft ist die Position dieser Lichtquelle

6 Licht in OpenGL Mehrere Varianten von gllight(...) Float / Integer Variante 1: Integer-Werte Variante 2: Float-Werte Unterscheidung nach Art der Parameterübergabe direkt angeben Zeiger auf Werte

7 Licht in OpenGL Neuen Wert der zu verändernden Eigenschaft direkt mit angeben void gllightf ( GLenum light, GLenum pname, GLfloat param ) void gllighti ( GLenum light, GLenum pname, GLint param )

8 Licht in OpenGL Neuen Wert der zu verändernden Eigenschaft als Zeiger auf die neuen Werte void gllightfv ( GLenum light, GLenum pname, const GLfloat * params ) void gllightiv ( GLenum light, GLenum pname, const GLint * params )

9 Licht in OpenGL Ambientes Licht Eigenschaften Richtungslos Grundbeleuchtung Erzeugt keinen räumlichen Eindruck

10 Licht in OpenGL Diffuses Licht Eigenschaften Gerichtet Erzeugt räumlichen Eindruck Erzeugt keine Oberflächenwirkung des Materials

11 Licht in OpenGL Eigenschaften von Licht Speculares Licht Sorgt für Glanzpunkte auf Oberflächen Erst speculares Licht lässt Rückschlüsse auf Oberflächenbeschaffenheit zu (welches Licht wird wie reflektiert?)

12 Licht in OpenGL Eigenschaften einer Lichtquelle in OpenGL pname GL AMBIENT: ambiente RGBA-Intensität der Lichtquelle (4 Werte). GL DIFFUSE: diffuse RGBA-Intensität der Lichtquelle (4 Werte). GL SPECULAR: RGBA-Glanzlichtintensität der Lichtquelle (4 Werte). GL POSITION: Position der Lichtquelle in homogenen Objektkoordinaten (4 Werte). GL SPOT DIRECTION: Richtung der Lichtquelle in homogenen Objektkoordinaten (3 Werte)....

13 Licht in OpenGL Beispiel float ambient [4] = {0.2, 0.2, 0.2, 1. 0}; float diffuse [4] = {0.8, 0.8, 0.8, 1. 0}; float specular [4] = {1.0, 1.0, 1.0, 1. 0}; gllightfv ( GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuse ); gllightfv ( GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient ); gllightfv ( GL_ LIGHT0, GL_ SPECULAR, specular );

14 Licht in OpenGL Licht einschalten glenable ( GL_LIGHTING ); glenable ( GL_LIGHT0 ); Was passiert bei eingeschaltetem Licht? Alle eingeschalteten Lichtquellen werden in die Berechnung einbezogen. Wenn kein Licht eingeschaltet ist, sieht man nichts.

15 Material in OpenGL Material Das Aussehen von Objekten......wird nicht nur durch Licht bestimmt, sondern auch durch Materialeigenschaften der Objekte. Materialeigenschaften Bedeutung: Wie reagiert ein Objekt auf die verschiedenen Lichtarten?

16 Material in OpenGL Material Das Aussehen von Objekten......wird nicht nur durch Licht bestimmt, sondern auch durch Materialeigenschaften der Objekte. Materialeigenschaften Bedeutung: Wie reagiert ein Objekt auf die verschiedenen Lichtarten?

17 Material in OpenGL Festlegen von Materialeigenschaften In OpenGL Wenn Materialeigenschaften festgelegt werden, gelten sie für alle nachfolgenden Polygone. Festlegen von Materialeigenschaften ist ein State Change in OpenGL (gilt für alle Polygone bis ein State Change ausgeführt wird). Wie beim Licht gibt es eine Methode, über die alle Materialeigenschaften gesteuert werden: glmaterial[f,i,fv,iv](...)

18 Material in OpenGL void glmaterial(...) void glmaterialfv ( GLenum face, GLenum pname, const GLfloat * params ); Parameter GLenum face: Legt fest, welche Seite eines Polygons mit den Materialeigenschaften versehen werden (GL FRONT, GL BACK, GL FRONT AND BACK.) GLenum pname: Spezifiziert den Materialparameter, der verändert werden soll. const GLfloat *params: Zeiger auf die Werte, auf die die Eigenschaft der Lichtquelle gesetzt werden soll.

19 Material in OpenGL Mehrere Möglichkeiten für glmaterial(...) Möglichkeiten, glmaterial() einzusetzen Angabe von float / int Direkte Parameterübergabe oder Zeiger auf die Werte Analog zu gllight(...)

20 Material in OpenGL Eigenschaften von Material pname kann folgende Werte erhalten: GL AMBIENT: ambienter RGBA-Lichtanteil, der vom Material reflektiert wird. GL DIFFUSE: diffuser RGBA-Lichtanteil, der vom Material reflektiert wird. GL SPECULAR: RGBA-Glanzlichtanteil, der vom Material reflektiert wird.

21 Material in OpenGL Eigenschaften von Material II pname kann folgende Werte erhalten: GL EMISSION: Vom Material ausgestrahl RGBA-Lichtanteil. GL SHININESS: Glanzlichtexponent (größer härter wirkendes Material). GL AMBIENT AND DIFFUSE: Bewirkt das selbe wie zwei getrennte Aufrufe von glmaterial mit den Parametern GL AMBIENT und GL DIFFUSE....

22 Material in OpenGL Beispiel für glmaterial(...) float mcolor [] = {0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0 f}; glmaterialfv ( GL_ FRONT, GL_ AMBIENT_ AND_ DIFFUSE, mcolor ); Was passiert hier? GL FRONT: Die Vorderseite von Polygonen ist von den neuen Eigenschaften betroffen. GL AMBIENT AND DIFFUSE: Das Reflektionsverhalten gegenüber ambientem und diffusem Licht wird festgelegt (in diesem Fall beides gleichzeitig).

23 Material in OpenGL Material einschalten Nachtrag Wenn sich die Materialeigenschaften auf die aktuell gesetzte Farbe auswirken sollen glenable ( GL_COLOR_MATERIAL ); glcolor3f (red, green, blue : GLfloat );

24 Material in OpenGL Das Zusammenspiel von Lichtquellen und Material Lichtquellen Eigenschaften der Lichtquellen werden definiert. Ambientes, diffuses, speculares Licht. Material Reflektionseigenschaften von Objekten. Ambiente, diffuse, speculare Reflektionseigenschaften.

25 in C++ Was ist ein Destruktor? Eine Methode, die aufgerufen wird, wenn der Gültigkeitsbereich eines Objekts verlassen wird (out of scope). Wird dann benötigt, wenn Klassen mit dem Heap arbeiten, um den allozierten Speicher wieder freizugeben. Ein Destruktor... ist eine parameterlose Methode. wird am Ende der Lebenszeit eines Objekts auf dem Heap aufgerufen. ruft für die Datenmember des Objekts deren automatisch rekursiv auf.

26 in C++ in.h-dateien # ifndef BEISPIEL_ H # define BEISPIEL_ H class Beispiel { public : Beispiel (); ~ Beispiel (); }; # endif ;

27 in C++ in.cpp-dateien # include <stdio.h> # include " Beispiel.h" Beispiel :: Beispiel () { printf (" Konstruktor } aufgerufen \n"); Beispiel ::~ Beispiel () { printf (" Destruktor aufgerufen \n"); }

28 in C++ Destruktoraufruf Der Destruktor wird aufgerufen......wenn wir ein Objekt auf dem Heap nicht mehr benötigen und den Speicher, den es belegt, freigeben möchten....auf den Zeiger, der auf den allozierten Speicherbereich zeigt. Beispiel * bz = new Beispiel (); delete bz;

29 in C++ Destruktoraufruf bei Arrays int * a = NULL ; int n; cin >> n; a = new int [n]; for ( int i =0; i<n; i ++) { a[i] = 0; } delete [] a; // Den Speicher, auf den a gezeigt hat, // freigeben. a = NULL ; // a zum Nullpointer machen, um zu // vermeiden, dass a versehentlich // genutzt wird.