
- •Глава 1. Основы OpenGl 8
- •Введение
- •ОсновыOpenGl
- •Основные возможности
- •ИнтерфейсOpenGl
- •АрхитектураOpenGl
- •Синтаксис команд
- •Пример приложения
- •Контрольные вопросы:
- •Рисование геометрических объектов
- •Процесс обновления изображения
- •Вершины и примитивы
- •Положение вершины в пространстве
- •Цвет вершины
- •Нормаль
- •Операторные скобкиglBegin/glEnd
- •Дисплейные списки
- •Массивы вершин
- •Контрольные вопросы
- •Преобразования объектов
- •Работа с матрицами
- •Модельно-Видовые преобразования
- •Проекции
- •Область вывода
- •Контрольные вопросы
- •Материалы и освещение
- •Модель освещения
- •Спецификация материалов
- •Описание источников света
- •Создание эффекта тумана
- •Контрольные вопросы
- •Текстурирование
- •Подготовка текстуры
- •Наложение текстуры на объекты
- •Текстурные координаты
- •Контрольные вопросы
- •Операции с пикселями
- •Смешивание изображений. Прозрачность
- •Буфер-накопитель
- •Буфер маски
- •Управление растеризацией
- •Приемы работы сOpenGl
- •Устранение ступенчатости
- •Построение теней
- •Зеркальные отражения
- •Оптимизация программ
- •Организация приложения
- •Высокоуровневая оптимизация
- •Низкоуровневая оптимизация
- •Оптимизация вызовов OpenGl
- •Передача данных в OpenGl
- •Преобразования
- •Растеризация
- •Текстурирование
- •Очистка буферов
- •СтруктураGlut-приложения
- •Примитивы библиотекGlUиGlut
- •Настройка приложенийOpenGl
- •Демонстрационные программы
- •Пример 1: Простое glut-приложение
- •Пример 2: Модель освещения OpenGl
- •Пример 3: Текстурирование
- •Примеры практических заданий
- •Виртуальные часы
- •Интерактивный ландшафт
- •Литература
- •Предметный указатель
Буфер-накопитель
Буфер-накопитель (accumulation buffer) – это один из дополнительных буферовOpenGL. В нем можно сохранять визуализированное изображение, применяя при этом попиксельно специальные операции. Буфер-накопитель широко используется для создания различных спецэффектов.
Изображение берется из буфера, выбранного на чтение командой
void glReadBuffer(enum buf)
Аргумент buf определяет буфер для чтения. Значенияbuf, равныеGL_BACK,GL_FRONT, определяют соответствующие буферы цвета для чтения.GL_BACKзадает в качестве источника пикселей внеэкранный буфер;GL_FRONT– текущее содержимое окна вывода. Команда имеет значение, если используется дублирующая буферизация. В противном случае используется только один буфер, соответствующий окну вывода (строго говоря,OpenGLимеет набор дополнительных буферов, используемых, в частности, для работы со стерео изображениями, но здесь мы их рассматривать не будем).
Буфер-накопитель является дополнительным буфером цвета. Он не используется непосредственно для вывода образов, но они добавляются в него после вывода в один из буферов цвета. Применяя различные операции, описанные ниже, можно понемногу «накапливать» изображение в буфере.
Затем полученное изображение переносится из буфера-накопителя в один из буферов цвета, выбранный на запись командой
void glDrawBuffer(enum buf)
Значение bufаналогично значению соответствующего аргумента в командеglReadBuffer.
Все операции с буфером-накопителем контролируются командой
void glAccum(enum op,GLfloat value)
Аргумент op задает операцию над пикселями и может принимать следующие значения:
GL_LOAD Пиксель берется из буфера, выбранного на чтение, его значение умножается на value и заносится в буфер-накопитель.
GL_ACCUM Аналогично предыдущему, но полученное после умножения значение складывается с уже имеющимся в буфере.
GL_MULT Эта операция умножает значение каждого пикселя в буфере накопления на value .
GL_ADD Аналогично предыдущему, только вместо умножения используется сложение.
GL_RETURN Изображение переносится из буфера накопителя в буфер, выбранный для записи. Перед этим значение каждого пикселя умножается на value.
Следует отметить, что для использования буфера-накопителя нет необходимости вызывать какие-либо команды glEnable. Достаточно инициализировать только сам буфер.
Пример использования буфера-накопителя для устранения погрешностей растеризации (ступенчатости) приведен в разделе 7.1
Буфер маски
При выводе пикселей в буфер кадра иногда возникает необходимость выводить не все пиксели, а только некоторое подмножество, т.е. наложить трафарет (маску) на изображение. Для этого OpenGLпредоставляет так называемый буфер маски (stencilbuffer). Кроме наложения маски, этот буфер предоставляет еще несколько интересных возможностей.
Прежде чем поместить пиксель в буфер кадра, механизм визуализации OpenGLпозволяет выполнить сравнение (тест) между заданным значением и значением в буфере маски. Если тест проходит, пиксель рисуется в буфере кадра.
Механизм сравнения весьма гибок и контролируется следующими командами:
void glStencilFunc (enum func, int ref, uint mask)
void glStencilOp (enum sfail, enum dpfail, enum dppass)
Аргумент refкомандыglStencilFuncзадает значение для сравнения. Он должен принимать значение от 0 до 2s –1.s– число бит на точку в буфере маски.
С помощью аргумента funcзадается функция сравнения. Он может принимать следующие значения:
GL_NEVER тест никогда не проходит, т.е. всегда возвращает false
GL_ALWAYS тест проходит всегда.
GL_LESS, GL_LEQUAL, GL_EQUAL,
GL_GEQUAL, GL_GREATE, GL_NOTEQUAL тест проходит в случае, если ref соответственно меньше значения в буфере маски, меньше либо равен, равен, больше, больше либо равен, или не равен.
Аргумент maskзадает маску для значений. Т.е. в итоге для этого теста получаем следующую формулу: ((refANDmask)op(svalueANDmask))
Команда glStencilOpпредназначена для определения действий над пикселем буфера маски в случае положительного или отрицательного результата теста.
Аргумент sfailзадает действие в случае отрицательного результата теста, и может принимать следующие значения:
GL_KEEP, GL_ZERO, GL_REPLACE,
GL_INCR, GL_DECR, GL_INVERT соответственно сохраняет значение в буфере маски, обнуляет его, заменяет на заданное значение (ref), увеличивает, уменьшает или побитово инвертирует.
Аргументы dpfail определяют действия в случае отрицательного результата теста на глубину в z-буфере, а dppass задает действие в случае положительного результата этого теста. Аргументы принимают те же значения, что и аргумент sfail. По умолчанию все три параметра установлены на GL_KEEP.
Для включения маскирования необходимо выполнить команду glEnable(GL_STENCIL_TEST);
Буфер маски используется при создании таких спецэффектов, как падающие тени, отражения, плавные переходы из одной картинки в другую и пр.
Пример использования буфера маски при построении теней и отражений приведен в разделах 7.3 и 7.2.