Ogre

1
Ogre

• 1 Ungeheuer n, Menschenfresser m
• http//dict.leo.org
• 2 Abk. f. OpenGL Grabber
• http//www.fh-karlsruhe.de/juan0014

2
Thema

• 3D-Screenshot

3
Inhalt

• Technische Architektur
• OpenGL vs. VRML
• Geometrie
• Transformationen
• Material und Texturen
• Beleuchtung
• OpenGL-Spezialitäten
• Logging
• Ausblick

4
Technische Architektur
Anwendung
opengl32.dll
glu32.dll
Treiber
5
Technische Architektur
Anwendung
opengl32.dll
glu32.dll
Ogre
Treiber
VRML
6
Technische Architektur

• Anwendungsverzeichnis
• Anwendung.exe
• opengl32.dll (Ogre)
• Systemverzeichnis
• opengl32.dll
• glu32.dll

7
OpenGL vs. VRML

• Beispiel

8
OpenGL vs. VRML

• VRML

Welt
Transformation
Ansicht
Form
Material
Textur
Geometrie
9
OpenGL vs. VRML

• VRML

VRML V2.0 utf8 DirectionalLight
ambientIntensity 0.5 color 0.9 0.9 0.9
direction -100 -50 -100 Transform
rotation 1 1 1 0.65 scale 2.5 2.5 2.5
children
Shape appearance Appearance
material Material ambientIntensity
1 diffuseColor 1 0 0
emissiveColor 0 0 0 shininess 1
specularColor 1 1 1
texture ImageTexture url
"IRTEX67B.jpg" repeatS TRUE
repeatT TRUE geometry
Box size 2 2 2
10
OpenGL vs. VRML

• OpenGL

Licht
glLight
Transformation
glRotate
Material
glMaterial
Textur
glTexImage2D
Geometrie
glNormal
glVertex
11
OpenGL vs. VRML

• OpenGL

// lighting float diffuseLightColor4
0.9f, 0.9f, 0.9f, 1.0f float
ambientLightColor4 0.45f, 0.45f, 0.45f,
1.0f) glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,
diffuseLightColor) glLightfv(GL_LIGHT0,
GL_AMBIENT, ambientLightColor) //
transformation glRotated(37.24, 1.0, 1.0,
1.0) // material float diffuseColor4
1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f glMaterialfv(GL_FRONT,
GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, diffuseColor)
// texture glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,
256, 256, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE,
pixels) // geometry glBegin(GL_QUADS) glNormal3
d(0.0, 0.0, -1.0) glTexCoord2d(0.0,
0.0) glVertex3d(-1.0, 1.0, -1.0) glTexCoord2d(0
.0, 1.0) glVertex3d( 1.0, 1.0,
-1.0) glTexCoord2d(1.0, 1.0) glVertex3d( 1.0,
-1.0, -1.0) glTexCoord2d(1.0, 0.0) glVertex3d(-1
.0, -1.0, -1.0) ... glEnd()
12
OpenGL vs. VRML

• Klassenstruktur

13
Geometrie

• Points
• Lines,Line strip,Line loop
• Polygon
• Triangles,Triangle strip,Triangle fan
• Quads,Quad strip
• Evaluators

• PointSet
• IndexedLineSet
• IndexedFaceSet
• Box, Sphere, etc.
• ElevationGrid

14
Geometrie

• Klassenstruktur

1
1
1
15
Geometrie

• Klassenstruktur

16
Geometrie

• Beispiel

// geometry glBegin(GL_QUADS) glNormal3d(0.0,
0.0, -1.0) glVertex3d(-1.0, 1.0,
-1.0) glVertex3d( 1.0, 1.0, -1.0) glVertex3d(
1.0, -1.0, -1.0) glVertex3d(-1.0, -1.0,
-1.0) glNormal3d(0.0, 0.0, 1.0) glVertex3d(-1.0
, -1.0, 1.0) glVertex3d( 1.0, -1.0,
1.0) glVertex3d( 1.0, 1.0, 1.0) glVertex3d(-1.
0, 1.0, 1.0) ... glEnd()
geometry IndexedFaceSet coord Coordinate
point -1 1 -1, 1 1 -1, 1 -1
-1, -1 -1 -1, -1 -1 1, 1 -1 1,
1 1 1, -1 1 1, ...
normal Normal vector 0 0 -1, 0 0
-1, 0 0 -1, 0 0 -1, 0 0 1,
0 0 1, 0 0 1, 0 0 1, ...
coordIndex 0 1 2 3 -1, 4
5 6 7 -1, ...
17
Transformationen

• Stack
• Modelview, Projection, Texture

• Baum
• Transform, Viewpoint, TextureTransform

18
Transformationen

• Zerlegung einer
• Transformationsmatrix

19
Transformationen

• Klassenstruktur

1


1
10
1
20
Transformationen

• Klassenstruktur

BasicTransformation
LoadIdentity
MultIdentity
SimpleTransformation
MatrixTransformation
Rotation
Scale
Frustum
LoadMatrix
MultMatrix
Ortho
21
Transformationen

• Beispiel

// transformation glRotated(37.24, 1.0, 1.0,
1.0) glScaled(2.5, 2.5, 2.5) glBegin(GL_QUADS)
... glEnd() ... glPushMatrix() glTranslated(-
10.0, 20.0, 0.0) ... glPopMatrix() ...
Transform rotation 1 1 1 0.65 children
Transform scale 2.5 2.5 2.5
children Shape ...
... Transform
translation -10 20 0 children
...
22
Material und Texturen

• Material Ambient, Diffuse, Specular, Emission,
  Shininess
• Farbe pro Eckpunkt

• Unterscheidung nach Vorder- und Rückseite
• nicht-texturierte Glanzlichter

23
Material und Texturen

• Texturen und Texturkoordinaten

• Multitexturing(Lightmaps, Bumpmapping,
  Environment Mapping, ...)

24
Material und Texturen

• Klassenstruktur

1

1

10
1

25
Material und Texturen

• Beispiel Material

Shape appearance Appearance material
Material diffuseColor 1 0 0
ambientIntensity 1 specularColor 1 1 1
shininess 1 geometry IndexedFaceSet
...
// material float diffuseColor4 1.0f,
0.0f, 0.0f, 0.0f glMaterialfv(GL_FRONT,
GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, diffuseColor) float
specularColor4 1.0f, 1.0f, 1.0f,
1.0f glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,
specularColor) glMateriali(GL_FRONT,
GL_SHININESS, 128)
26
Material und Texturen

• Beispiel Texturen

Shape appearance Appearance texture
ImageTexture url "IRTEX67B.jpg"
geometry IndexedFaceSet coord
Coordinate point -1 1 -1, 1 1 -1,
1 -1 -1, -1 -1 -1, ... coordIndex
0 1 2 3 -1, ... texCoord
TextureCoordinate point 0 0, 0
1, 1 1, 1 0, ...
// texture glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,
256, 256, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE,
pixels) // geometry glBegin(GL_QUADS) glTexCoor
d2d(0.0, 0.0) glVertex3d(-1.0, 1.0,
-1.0) glTexCoord2d(0.0, 1.0) glVertex3d( 1.0,
1.0, -1.0) glTexCoord2d(1.0, 1.0) glVertex3d(
1.0, -1.0, -1.0) glTexCoord2d(1.0,
0.0) glVertex3d(-1.0, -1.0, -1.0) ... glEnd()
27
Beleuchtung

• PointLight, DirectionalLight, Spotlight
• Parameter Ambient, Diffuse, Specular, Spot,
  Attenuation

• Ambientes Licht für gesamte Szene
• komplett verschiedene Beleuchtung pro Objekt

28
Beleuchtung

• Klassenstruktur

1
8
29
Beleuchtung

• Beispiel

DirectionalLight ambientIntensity 0.5
color 0.9 0.9 0.9 direction -100 -50 -100
// lighting float diffuseLightColor4
0.9f, 0.9f, 0.9f, 1.0f float
ambientLightColor4 0.45f, 0.45f, 0.45f,
1.0f) glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,
diffuseLightColor) glLightfv(GL_LIGHT0,
GL_AMBIENT, ambientLightColor)
30
OpenGL-Spezialitäten
Arrays
glNormal3d(0.0, 0.0, -1.0) glTexCoord2d(0.0,
0.0) glVertex3d(-1.0, 1.0, -1.0) glTexCoord2d(0
.0, 1.0) glVertex3d( 1.0, 1.0, -1.0) ...
PseudoArray
vs.
glNormalPointer(...) glTexCoordPointer(...) glVe
rtexPointer(...) glDrawArrays(...) glDrawElemen
ts(...)
SequenceArray
31
OpenGL-Spezialitäten
Display-Listen
GLState
1

1

32
OpenGL-Spezialitäten
GLU- und GLUT-Funktionen Extensions
glu32.dll
opengl32.dll
glut.dll
glGetString(GL_EXTENSIONS)
Anwendung
" ... GL_ARB_multitexture GL_EXT_abgr ... "
opengl32.dll
wglGetProcAddress ("glMultiTexCoord2fARB")
33
Logging
Protokoll aller Funktionsaufrufe
glBegin -- Return address 0x00425B48 mode GL
_QUADS glTexCoord4d -- Return address
0x0543DE36 s 0.273438 t 0.472656 r
0 q 1

• Debugging
• Lerneffekt
• 60 GB-Platten ausnutzen ?

34
Ausblick

• ZusammenfassungOpenGL rein, VRML raus
• LightmapsVRML-Extensions / Nachberechnung
• 2,5-D vs. 3-DTransform Lighting
• Portierung (MacOS, Linux)
• Robustheit
• weitere Ausgabeformate
• ...