OpenGL Programmation

1
OpenGLProgrammation
Institut de Formation

• Sébastien Kuntz
• Sebastien.kuntz_at_nowan.net

2
Programmation OpenGL

• Plan
• Glut
• Glut Exemple
• Glut Gerer les évenements
• Dessiner en 3D
• Animations Depth Buffer

1
OpenGL
3
Programmation OpenGL

• Glut
• Programmation simplifiée
• Indépedant de l'OS
• Ne fait pas officiellement partit d'OpenGL
• Gestion des fenetres, clavier et souris
• Quelques primitives Cube, sphere..

4
Programation OpenGL

• Structure d'un programme Glut
• Configurer et ouvrir une fenêtre
• Initialiser OpenGL
• Enregistrer les fonctions de traitement
  d'évènement (callbacks)
• Fonction de rendu d'image
• Fonction de gestion de fenetre
• Interaction avec l'utilisateur clavier, souris,
  etc..
• Entrer dans la boucle de traitement d'évènements

5
Programmation OpenGL

• Glut Exemple
• void main( int argc, char argv )
• glutInitDisplayMode( GLUT_RGBGLUT_DOUBLE )
• glutCreateWindow( OpenGL window )
• initOpenGL()
• glutDisplayFunc( display )
• glutReshapeFunc( resize )
• glutKeyboardFunc( key )
• glutIdleFunc( idle )
• glutMainLoop()
• void initOpenGL( void )
• glClearColor( 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 )
• glClearDepth( 1.0 )
• glEnable( GL_LIGHT0 )
• glEnable( GL_LIGHTING )
• glEnable( GL_DEPTH_TEST )

6
Programmation OpenGL / Glut

• Glut Gerer les évenements
• La gestion se fait au moyen de callbacks
• Ce sont des fonctions qui sont appelées quand
• Une fenetre est redimensionnée ou redessinée
• L'utilisateur agit sur le programme
• On veut animer un ou des objets

7
Programmation OpenGL / Glut

• On enregistre les callbacks
• glutDisplayFunc()appelé quand des pixels d'une
  fenetre doivent etre rafraichis
• glutReshapeFunc() appelé quand une fenetre
  change de taille
• glutKeyboardFunc() appelé lors d'une frappe sur
  le clavier
• glutMouseFunc() appelé lors d'un click sur la
  souris
• glutMotionFunc() appelé lorsque l'utilisateur
  bouge la souris tout en appuyant sur un
  bouton
• glutPassiveMouseFunc()appelé quand la souris
  bouge, quelque soit l'état des boutons
• glutIdleFunc() appelé quand rien ne se passe.
  Très utile pour les animations.

8
Programmation OpenGL / Glut

• Le callback de rendu
• C'est là qu'on dessine en 3D
• glutDisplayFunc( display )
• void display( void )
• glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT )
• glBegin( GL_TRIANGLE_STRIP )
• glVertex3fv( v0 )
• glVertex3fv( v1 )
• glVertex3fv( v2 )
• glVertex3fv( v3 )
• glEnd()
• glutSwapBuffers()

9
Programmation OpenGL / Glut

• Entrées au clavier
• glutKeyboardFunc( keyboard )
• void keyboard( char key, int x, int y )
• switch( key )
• case q
• case Q
• exit( EXIT_SUCCESS )
• break
• case r
• case R
• rotate GL_TRUE
• break

10
Programmation OpenGL / Glut

• Idle Callback
• Que faire quand rien il n'y'a pas d'évènements?
• Utilisé pour les animations ou les mises à jour
  fréquentes
• glutIdleFunc( idle )
• void idle( void )
• t dt
• glutPostRedisplay()

11
Programmation OpenGL / Glut

• Animation et Depth Buffer
• Comment utiliser le Double Buffering pour les
  animations ?
• Comment utiliser le depth buffer pour éliminer
  les surfaces cachées

12
Programmation OpenGL / Glut

• Double Buffering et les animations
• Animation avec un seul buffer scintillement
• Deux buffers identiques Front et Back
• On rend l'image dans le Back Buffer, et on
  bascule l'affichage quand tout est prêt
• Les deux buffers sont interchangés le Back
  Buffer est affiché, et le Front Buffer devient le
  nouveau Back Buffer

13
Programmation OpenGL / Glut

• Comment utiliser le Double Buffering ?
• 1/ Demander un double buffer
• glutInitDisplayMode ( GLUT_RGB GLUT_DOUBLE )
• 2/ Efface le buffer d'affichage
• glClear ( GL_COLOR_BUFFER_BIT )
• 3/ Rendre la scene
• 4/ Demander le basculement des Front Back
  buffers
• glutSwapBuffers()
• Répèter 2-4 pour faire l'animation

14
Programmation OpenGL

• Le Depth Buffer
• Par défaut, OpenGL dessine les primitives dans
  l'ordre précisé
• Le Depth Buffer stocke une information de
  profondeur pour chaque pixel
• Pour chaque pixel d'une primitive à afficher

if ( pixel-gtz lt depthBuffer(x,y)-gtz )
depthBuffer(x,y)-gtz pixel-gtz colorBuffer(x,y
)-gtcolor pixel-gtcolor
15
Programmation OpenGL

• Comment utiliser le Depth Buffer ?
• 1/ Demander un depth buffer
• glutInitDisplayMode( GLUT_RGBGLUT_DOUBLEGLUT_DEP
  TH )
• 2/ Activer le test avec le depth buffer
• glEnable( GL_DEPTH_TEST )
• 3/ Effacer le buffer d'affichage et le depth
  buffer
• glClear(GL_COLOR_BUFFER_BITGL_DEPTH_BUFFER_BIT)
• 4/ Rendre la scène
• 5/ Echanger le Front et Back buffer

16
Programmation OpenGL

• Un modèle de programme
• void main( int argc, char argv )
• glutInit( argc, argv )
• glutInitDisplayMode( GLUT_RGB GLUT_DOUBLE
  GLUT_DEPTH )
• glutCreateWindow( OpenGL )
• init()
• glutDisplayFunc( display )
• glutMainLoop()
• void init( void )
• glClearColor( 0.0, 0.0, 1.0, 1.0 )
• glMatrixMode(GL_PROJECTION)
• glLoadIdentity()
• gluPerspective(45.0f,(GLfloat)width/(GLfloat)heig
  ht,0.1f,100.0f)
• glMatrixMode(GL_MODELVIEW)

17
Programmation OpenGL

• (Suite du modèle)
• void drawScene( void )
• glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT GL_DEPTH_BUFFER_BIT
  )
• glLoadIdentity()
• glBegin( )
• / appels à glColor() et glVertex() /
• glEnd()
• glutSwapBuffers()
• glutPostRedisplay()

18
Programmation OpenGL

• A vous de jouer!

19
TP 1

• Exercice 1 Dessiner un triangle
• Vous aurez besoin de
• glBegin() / glEnd()
• glVertex3f()
• glColor3f()
• glTranslatef()

20
TP 1

• Exercice 2.1 Dessiner un cube
• Vous aurez besoin de
• glBegin() / glEnd()
• glVertex3f()
• glColor3f()
• glTranslatef()
• Exercice 2.2 Le faire tourner
• Exercice 2.3 Rajouter des contrôles de caméra