INFORMATICA GRAFICA!

Transcript

1 Knowledge Aided Engineering Manufacturing and Related Technologies INFORMATICA GRAFICA! 11 Maggio! Interattività! Michele Antolini

2 Input! Libreria glut! interfaccia con il window system! gestione eventi! gestione input keyboard/mouse! primitive 3D! realizza trasparenza rispetto al window system sottostante!

3 Input! Input da tastiera! glutkeyboardfunc( void (*func)(unsigned int key, int x, int y) Quando viene premuto un tasto ne restituisce il codice ASCII (key) e le coordinate (x,y) del mouse al momento della pressione! void key_pressed(int key, int x, int y) { if(key == Q key == q ) exit(0); } Non viene riconosciuto lʼevento di rilascio del tasto!

4 Input! Input da tastiera!! GLUT definisce tasti speciali in glut.h! Tasto F1: GLUT_KEY_F1 Tasto freccia in alto: GLUT_KEY_UP Etc. per F2, DOWN, LEFT...! Modificatori:! GLUT_ACTIVE_SHIFT GLUT_ACTIVE_CTRL GLUT_ACTIVE_ALT Restituiti dalla glutgetmodifiers() if ( glutgetmodifiers() == GLUT_ACTIVE_SHIFT )...

5 Input! Eventi di input! glutmousefunc(void (*func)(int button, int state, int x, int y)) Pressione di un tasto del mouse! button può valere! GLUT_LEFT_BUTTON! GLUT_RIGHT_BUTTON! GLUT_MIDDLE_BUTTON! state può valere! GLUT_UP! GLUT_DOWN!

6 Input! Eventi di input! glutmotionfunc( void (*func)(int x, int y) ) Questa callback viene attivata quando il mouse si muove con uno o più tasti premuti! glutpassivemotionfunc( void (*func)(int x, int y) ) Questa callback viene attivata quando il mouse si muove senza tasti premuti

7 Input! Operazioni in background glutidlefunc( void (*func)() ) Questa callback viene attivata quando non avvengono eventi durante lʼesecuzione del main loop! gluttimerfunc (unsigned int msecs, void (*func) (int value), value); esegue la funzione specificata nel secondo parametro dopo almeno msecs millisecondi, passando il valore value! viene eseguita solo una volta! per ottenere un loop, richiamare la gluttimerfunc alla fine della funzione chiamata!!

8 Input! Operazioni in background Ad esempio:! void Timer(int extra) { // code... glutpostredisplay(); gluttimerfunc(30,timer,0); } void Timer(int extra) { glutpostredisplay(); gluttimerfunc(30,timer,0); } int main(void) { glutinitdisplaymode(glut_double GLUT_RGB); glutcreatewindow( Window title"); glutdisplayfunc(display); gluttimerfunc(30,timer,0); glmatrixmode(gl_projection); glloadidentity(); glfrustum(-1,1,-1,1,1,3); gltranslated(0,0,-2); glmatrixmode(gl_modelview); glutmainloop(); return 0; }

9 Input! Ridisegno della scena!! Allʼinterno delle callback, se vengono cambiati parametri che influenzano il disegno della scena, è necessario avvertire il motore grafico della necessità di ridisegnarla! Per fare ciò, è necessario chiamare la funzione glutpostredisplay();!

10 Double Buffering! Ottimizzazione del rendering di una scena! Si utilizzano due buffer:! front buffer: visualizzato, non modificabile! back buffer: modificabile, non visualizzato! Alla fine della display() i buffer vengono scambiati! Abilitazione double buffer:! glutinitdisplaymode( GL_DOUBLE...[altri flag );! Scambio dei buffer alla fine della display():! void Display() { glclear(). /* disegno scena */. glutswapbuffers() }

11 Sistemi di coordinate! I sistemi di coordinate di OpenGL e della finestra sono differenti! OpenGL ha (0,0) in alto a sinistra (per la convenzione del refresh dello schermo da sinistra a destra, dallʼalto in basso)! La finestra ha (0,0) in basso a sinistra! I parametri y delle callback vanno riassegnati se si vogliono riutilizzare per disegnare tramite OpenGL! y_gl = window_height y_win

12 Picking! Disegnando una scena, è possibile dare dei nomi (indici) agli oggetti disegnati! Passando alla modalità GL_SELECT è possibile controllare se il mouse è sopra uno degli oggetti (ed ovviamente conoscere quale)! Allʼinizio della display, azzerare lo stack dei nomi con glinitnames() Prima di disegnare un oggetto, chiamare glpushname( int name ) Disegnare lʼoggetto! Chiamare glpopname(); Si possono anche innestare Push e Pop per creare gerarchie!!

13 Picking! void display() {... glinitnames(); glpushname(0); //si può usare una costante... drawbody(); glpopname(); glpushname(1); drawhead(); draweyes(); glpopname(); drawground(); }...

14 Picking! Una volta dato un nome agli oggetti disegnati, il trucco è il seguente:! Date le coordinate del mouse e il viewport attuale, ridisegnamo la scena in modalità GL_SELECT utilizzando un nuovo viewport intorno al cursore (nel nostro esempio, un quadrato 5x5 pixel)! Tornando alla modalità GL_RENDER (quella predefinita) OpenGL restituisce il numero di oggetti (con un nome) disegnati! Gli oggetti disegnati, sono quelli la cui proiezione appare alle coordinate attuali del mouse!

15 Picking! #define BUFSIZE 512 GLuint selectbuf[bufsize];... void startpicking(int cursorx, int cursory) { GLint viewport[4]; glselectbuffer(bufsize,selectbuf); //imposta il buffer per la selezione glgetintegerv(gl_viewport, viewport); //riceve il viewport corrente [x,y,w,h] glrendermode(gl_select); //modalità selezione } glmatrixmode(gl_projection); //modifica della proiezione attuale glpushmatrix(); glloadidentity(); glupickmatrix(cursorx,viewport[3]-cursory, 5, 5, viewport); gluperspective(45,viewport[2]/viewport[3],0.1,1000); glmatrixmode(gl_modelview); display(); //ridisegna la scena (in selection mode) glmatrixmode(gl_projection); glpopmatrix(); //reimposto la matrice in modalità GL_PROJECTION!!!! hits = glrendermode(gl_render); //ora è possibile processare il select buffer glmatrixmode(gl_modelview); //reimpostiamo la modalità di disegno

16 Picking! Selection buffer! Il numero di hits restituito dalla glrendermode() dice quanti oggetti sono stati effettivamente disegnati! Lʼarray selectbuf viene riempito in questo modo:! N oggetti nella name stack può essere >1 se si usano gerarchie Z minimo Z max Nome (indice) ripetuto se il primo campo > 1!!

17 Picking! Esempio di selection buffer:! hits = 3!! 0 //è stato disegnato un oggetto, name stack vuoto 10 //z min 2000 //z max 2 //è stato disegnato un oggetto,name stack conteneva 2 valori 2 //z min <- è il valore più basso, l utente vede questo 300 //z max 1 // primo valore nel name stack 2 // secondo valore nel name stack 1 //questa volta la name stack conteneva un solo valore 50 //z min 600 //z max 3 // valore nel name stack

18 glunproject! Eʼ possibile ottenere le coordinate xyz di un punto visualizzato sulla viewport tramite la funzione glunproject! GLint gluunproject( GLdouble winx, GLdouble GLdouble winy, const GLdouble * visualizzazione ModelView const GLdouble * proiezione const GLint * GLdouble* GLdouble* GLdouble* winz, // coordinate del punto objx, objy, model, //matrice di proj, //matrice di view, //viewport objz); //coordinate del punto

19 glreadpixel! Lettura dei dati del framebuffer!! void glreadpixels( GLint x, GLint GLsizei y, //coordinate x e y da leggere width, GLsizei height, //dimensione del rettangolo GLenum format, //varie opzioni, le più importanti sono GL_RGB, GL_DEPTH_COMPONENT GLenum GLvoid * type, //GL_BYTE,GL_UNSIGNED_INT,etc data);!

20 glunproject! Eʼ possibile ottenere le coordinate xyz di un punto visualizzato sulla viewport tramite la funzione glunproject! CVector3D GetOGLPos(int x, int y){ GLint viewport[4]; GLdouble modelview[16], projection[16]; GLfloat winx, winy, winz; GLdouble posx, posy, posz; glgetdoublev( GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview ); glgetdoublev( GL_PROJECTION_MATRIX, projection ); glgetintegerv( GL_VIEWPORT, viewport ); winx = (float)x; winy = (float)viewport[3] - (float)y; glreadpixels( x, int(winy), 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winz ); gluunproject( winx, winy, winz, modelview, projection, viewport, &posx, &posy, &posz); } return CVector3(posX, posy, posz);