OpenGL. ' Der einfache Einstieg in die Schnittstellenprogrammierung. Markt+Technik

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Nadine Adler
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2 Vorwort 13 1 Einführung Computergrafik - damals und heute Nötige Vorkenntnisse Das Anliegen von OpenGL Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Prinzipielle Funktionsweise von OpenGL Prozessor- und Grafikkartenleistung OpenGL und Visual C Windows unterstützt OpenGL Die Bibliotheken zu OpenGL GL GLU GLUT ' Client-Server-Technik/Execution-Model D-Modellierungsarten Lichtberechnungsmodell 27 2 Theoretische Grundlagen Mathematik D-Ebene D-Raum Vektoren 32

3 jjsßsß (toffioa 8sG) ) Inhaltsverzeichnis Rechtshändigkeit Transformationen Matrizen Physik Optik - Die Physik des Lichts Farbenlehre ä la Computer Programmierung mit Visual C++ OpenGL unter Visual C++ programmieren Eine dialogbasierte Anwendung erstellen Visual C++ konfigurieren Eine OpenGL-Steuerzentrale entwerfen Eine OpenGL-Klasse erzeugen Windows goes to OpenGL Ein Windows-Fenster OpenGL-fähig machen Den OpenGL Rendering Context definieren Hello OpenGL Member-Funktion HelloOpenGL erzeugen Der HelloOpenGL-Code Starten des HelloOpenGL-Programms Beschreibung der HelloOpenGL-Szene OpenGL-Realisierungsschritte Code-Überblick OpenGL-Server installieren und initialisieren Client-Initialisierungen Szenenbetrachtungsweisen definieren OpenGL-Grafikelemente zeichnen Erzwingen der OpenGL-Darstellung OpenGL, die State-Machine OpenGL-Datentypen und -Konstanten OpenGL-Datentypen OpenGL-Konstanten C-Strukturen in COpenGL-Klasse nutzen GL - Primitives Vertices - Die unsichtbaren Punkte Befehlssuffixe Primitive - Elementare Geometrien glbegin/glend - Der Primitiv-Definitionsbereich Punkte und Linien

4 ttö Primitive Flächen erzeugen TRIANGLES - Dreiecksflächen QUADS - Vierecksflächen POLYGON - Vielecksfläche C-Zeigertechnik unter OpenGL nutzen Programmiercode in Zeigertechnik Stern- /Und-Operator Punkt-/Pfeil-Operator Szenenmanipulationen Jetzt kommt Farbe ins Spiel glcolor_ - Wenn der Anstreicher kommt Transparente Farben und andere Probleme Standard-RGB-Farben organisieren Hintergründiges zu OpenGL glclearcolor - Hintergrundfarbe festlegen glclear - Der Pufferlöscher Flächen-, Gitter- und Punktdarstellung Es werde Licht! Am Anfang war kein Licht Licht und Material - Echte Partner! Lichtquellendefinition Lichtquellenanzahl Lichtquellentypen Lichtquelleneigenschaften Lichtquellen-Standardwerte Abstrahlbare Lichtquellenanteile Lichtquellenposition und -wirkrichtung Und es ward Licht! Lichtquellenfarbe Materialien Materialeigenschaften Materialkonstanten GL_COLOR_MATERIAL - Kapitelende? glmaterial - Physikalische Farbdefinition Standardmaterialeigenschaften Material - Vorder- und Rückseitendefinition Materialfarbdefinition Schritt für Schritt

5 QOCPOD fidü] Inhaltsverzeichnis Material-Emission Material - Shininess Globales zur Lichtdarstellung Standardwerte Lichteffekte einschalten gllightmodel - Das globale Lichtmodell GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT GL_LIGHTJvIODEL_LOCAL_VIEWER GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE glcolormodel glshademodel Eckpunktbewertung von grafischen Primitiven Szenen - Diskretisierungsgrenzen Einfluss der Flächennormalen Betrachtungsweisen Einführung Matrizenrechnung Sichtweisen 2D-Projektion - Die Entstehungsgeschichte Sichtmatrix-Initialisierung Initialsichtweise auf eine OpenGL-Szene Blickfelddefinition Blickrichtungs- und Blickausrichtungsdefinition Kamerasichtdefinition Blickfeldausrichtung mit glulookat Blickfelddefinition über glortho Zoomen Clipping glviewport - Ein kleiner Schritt für... Perspektivische Projektion Listentechnik/Transformation Wieso, weshalb, warum Listig, listig! Generierung/Implizite Ausführung Explizite Ausführung Verschachtelung Hausszene in Listentechnik realisieren Listennamen vergeben

6 8a6 Uocroe neis Listen generieren Listen verschachteln Mit den Listen spielen glscale_ - Vergrößerung und Verkleinerung gltranslate_ - Verschiebung glrotate_ - Verdrehung Nachträge zur Transformation glpush/glpop - Die Hoch- und Tiefstapler Matrizenstapel Attributstapel Szenenanimation COpenGL-Animationsvariante laden Animationsarten Animationsproblematik Echtzeit/Ablaufsynchronisation Storyboard Animationsprogrammierung Animationssteuerung/-kontrolle Vorhandenen OpenGL-Code auslagern Listentechnik für Animationstechnik nutzen C-Strukturen zur Animationssteuerung Einen Animations-Taktgeber einpflanzen Animationsmodus installieren und entfernen Animationsmodus aus Fremdklasse aufrufen Ablauftransparenz - Die vierte Dimension Animieren Animation starten Bildzerstörung und Bildrestaurierung Gameplay in Animationsablauf einbauen Animationssynchronisation - Echte Zeit GLU - Primitiver geht's nimmer Quadrics, die komplexen GL-Primitive Kugel Zylinder Kegel Kreis- /Lochscheibe NURBS - Freiformflächen NURBS- '

7 NURBS, wat is denn dat? NURBS-Kontrollfeld definieren NURBS-Oberfläche erzeugen NURBS-Eigenschaften NURBS-Transformationen NURBS-Topologie Getrimmte NURBS, Tesselationsobjekte usw Texturen Was versteht man unter einer Textur? Textur-Mapping Textur laden Polygone texturieren Textur mit einem GL-Primitiven verbinden Texturwiederholungen Texturtransparenz - Maskerade pur NURBS-Objekt texturieren GLU-Objekt texturieren Texturschattierungen 400 Schlusswort 403 Anhang A: Lösungen zu den Übungen 405 Anhang B: Kleines 3D-Glossar 419 Anhang C: OpenGL-Datentypen 425 Anhang D: OpenGL-Unterstützung 427 Anhang E: Quellenverzeichnis 431 Anhang F: Inhalt der Buch-CD 433 Stichwortverzeichnis

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