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Synthese d’image OpenGL

Plan

4 Synthese d’imagePresentationOpenGLDe la scene 3D a l’image 2DRendu

Nicolas SZAFRAN (UGA - UFR IM2AG) L3 Info - Image 2016/2017 19 / 154


OpenGL



OpenGL

Librairie graphique developpee par SGI (Silicon Graphics) - 1992



OpenGL


Version actuelle 4.5site Web : www.opengl.org



OpenGL



Librairie de bas niveau dediee uniquement au graphique 3D



OpenGL




Trace de pixels, segments. Remplissage de triangles.(possibilite de quadrangles et polygones convexes)



OpenGL





Gestion des operations geometriques 3D et de projection.Definition de camera.



OpenGL





Gestion des operations geometriques 3D et de projection.Definition de camera.

Gestion des couleurs, transparence, lumiere, reflexions, textures



GLU (OpenGL Utility Library)




Librairie englobant OpenGL ajoutant des fonctionnalites





Gestion des matrices de projection et visualisation






Redimensionnement d’images







Gestion d’objets quadriques (sphere, cylindre, disque)








Gestion des courbes et des surfaces de Bezier et NURBS








Gestion des courbes et des surfaces de Bezier et NURBS

. . .



GLUT (OpenGL Utility Toolkit)




Librairie englobant GLU offrant un jeu de procedures pour





la gestion des fenetres OpenGL,






les interactions avec le systeme d’exploitation(gestion clavier, souris, etc.)






les interactions avec le systeme d’exploitation(gestion clavier, souris, etc.)

independamment de celui-ci et du gestionnaire de fenetres.



Un exemple simple

Trace d’un carre jaune dans une fenetre



Un exemple simpleCode source (1/3)

// u t i l i s a t i o n de l a l i b r a i r i e GLUT#inc lude <GL/ g l u t . h>

// l e s o r d r e s g r a ph i q u e s// −−> d e s s i n de l a s c e n e 3Dvoid d e s s i n ( ){

g lMatr ixMode (GL MODELVIEW) ;g l L o a d I d e n t i t y ( ) ;g l C l e a r (GL COLOR BUFFER BIT ) ;g l C o l o r 3 f ( 1 . 0 , 1 . 0 , 0 . 0 ) ;g l R e c t f (−25.0 , −25.0 , 25 . 0 , 2 5 . 0 ) ;g l F l u s h ( ) ;

}




// p r i s e en compte d ’ un red imens ionnement de l a f e n e t r e// −−> d e f i n i t i o n de l a cameravoid red imens ionnement ( i n t w, i n t h ){

g lV i ewpo r t (0 , 0 , ( GL s i z e i ) w, ( GL s i z e i ) h ) ;g lMatr ixMode (GL PROJECTION) ; // r e p e r e de l a camerag l L o a d I d e n t i t y ( ) ;g lOrtho (−50.0 , 50 . 0 , −50.0 , 50 . 0 , −1.0 , 1 . 0 ) ;

}




// l a f o n c t i o n p r i n c i p a l ei n t main ( i n t argc , char ∗∗ argv ){

g l u t I n i t (&argc , a rgv ) ;g l u t I n i tW i ndowS i z e ( 5 0 0 , 5 0 0 ) ;g l u t I n i tD i s p l a yMod e (GLUT SINGLE | GLUT RGB) ;g lutCreateWindow ( ” s imp l e r e c t a n g l e ” ) ;g l u tD i s p l a yFun c ( d e s s i n ) ;g lu tReshapeFunc ( red imens ionnement ) ;g lutMainLoop ( ) ;return ( 0 ) ;

}



Programme avec GLUTDetail du programme-exemple



Programme avec GLUTDetail du programme-exemple

Inclure les interfaces de la librairie GLUT (ainsi que GLU et Open GL)

#inc lude <GL/ g l u t . h>



Programme avec GLUTDetail du programme-exemple - la fonction dessin



Programme avec GLUTLa fonction dessin

Appliquer les transformations geometriques au repere de la scene

g lMatr ixMode (GL MODELVIEW) ;




Initialiser le systeme de transformations geometriques de GL MODELVIEW

g l L o a d I d e n t i t y ( ) ;




Effacer le buffer graphique de l’image

g l C l e a r (GL COLOR BUFFER BIT ) ;




Definir la couleur jauneet creer le carre de diagonale [(−25,−25) , (25, 25)]

g l C o l o r 3 f ( 1 . 0 , 1 . 0 , 0 . 0 ) ;g l R e c t f (−25.0 , −25.0 , 25 . 0 , 2 5 . 0 ) ;




Afficher l’image a l’ecran

g l F l u s h ( ) ;



Programme avec GLUTDetail du programme-exemple - la fonction redimensionnement




Mettre en correspondant le buffer image avec la taille de la fenetre

g lV i ewpo r t (0 , 0 , ( GL s i z e i ) w, ( GL s i z e i ) h ) ;




Appliquer les transformations geometriques au systeme de projection de lacamera

g lMatr ixMode (GL PROJECTION) ;




Initialiser le systeme de transformations geometriques de GL PROJECTION

g l L o a d I d e n t i t y ( ) ;




Definir la camera avec projection orthographique et volume englobantcorrespondant

g lOrtho (−50.0 , 50 . 0 , −50.0 , 50 . 0 , −1.0 , 1 . 0 ) ;



Programme avec GLUTDetail du programme-exemple - la fonction main




Initialiser la librairie GLUT avec les arguments du programme

g l u t I n i t (&argc , a rgv ) ;




Definir une fenetre graphique de dimension 500 × 500avec un buffer graphique simple et en mode couleur RGBet la creer avec le titre simple rectangle

g l u t I n i tW i ndowS i z e ( 5 0 0 , 5 0 0 ) ;g l u t I n i tD i s p l a yMod e (GLUT SINGLE | GLUT RGB) ;g lutCreateWindow ( ” s imp l e r e c t a n g l e ” ) ;




Associer a la fenetre precedemment creee,differents callbacks (fonctions de rappels)




Callback associe au dessin dans la fenetre graphique

g l u tD i s p l a yFun c ( d e s s i n ) ;




Callback associe au (re)dimensionnement de la fenetre graphique

g lu tReshapeFunc ( red imens ionnement ) ;




Il existe d’autres procedures de GLUT permettant de prendre en compted’evenements. Les principales sont :





glutKeyboardFunc : pour gerer les touches du clavier correspondanta des caracteres imprimables (lettres, chiffres, symboles, . . .)






glutSpecialFunc : pour gerer les touches du clavier correspondant ades caracteres non imprimables (touches de fonction, fleches, . . .)







glutMouseFunc : pour gerer les clicks souris








glutMouseMotionFunc : pour gerer les deplacements de la souris








glutMouseMotionFunc : pour gerer les deplacements de la souris

glutIdle : pour gerer l’absence d’evenement




Appel de la fonction de boucle de gestion des evenements

g lutMainLoop ( ) ;



Programme avec GLUTPrincipe de la boucle de gestion des evenements




bouclesi la pile d’evenements est non vide alors

depiler l’evenenement e...

...sinon si un callback de type Idle est defini alors

executer le callback d’inactionfin si

fin boucle





depiler l’evenenement e...si e de type MISE A JOUR FENETRE et

un callback de type Display est defini alorsexecuter le callback

fin si...

sinon si un callback de type Idle est defini alorsexecuter le callback d’inaction

fin si

fin boucle





depiler l’evenenement e...si e de type REDIMENSIONNEMENT FENETRE et

un callback de type Reshape est defini alorsexecuter le callback

fin si...


fin si

fin boucle





depiler l’evenenement e...si e de type CLAVIER TOUCHE STANDARD et

un callback de type Keyboard est defini alorsexecuter le callback

fin si...


fin si

fin boucle



Programme avec GLUTLes callbacks

Procedure avec certains arguments suivant le type d’evenement associe.





Callback associe a la mise a jour de la fenetrevoid dessin()





Callback associe au (re)dimensionnement de la fenetrevoid redimensionnement(int largeur, int hauteur)





Callback associe a la gestion des touches claviersvoid touche standard

(int code ASCII, int x souris, int y souris)





Callback associe a la gestion des touches claviersvoid touche speciale

(int code touche, int x souris, int y souris)





Callback associe a la gestion du click sourisvoid click souris

(int num bouton, int etat, int x souris, int y souris)





Callback associe a la gestion du deplacement sourisvoid deplacement souris(int x souris, int y souris)





Callback d’inactionvoid inaction()


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