Параметр param может быть равен:
GL_MODULATE конечный цвет находится как произведение цвета точки на поверхности и цвета соответствующей ей точки на текстуре.
GL_REPLACE в качестве конечного цвета используется цвет точки на текстуре.
GL_BLEND конечный цвет находится как сумма цвета точки на поверхности и цвета соответствующей ей точки на текстуре с учетом их яркости.
Общий подход к созданию текстур:
/* нужное нам количество текстур */
#define NUM_TEXTURES 10
/* идентификаторы текстур */
int TextureIDs[NUM_TEXTURES];
/* образ текстуры */
AUX_RGBImageRec *pImage;
/*...*/
/* 1) получаем идентификаторы текстур */
glGenTextures(NUM_TEXTURES, TextureIDs);
/* 2) выбираем текстуру для модификации параметров */
glBindTexture(TextureIDs[i]); /* 0<=i<NUM_TEXTURES*/
/* 3) загружаем текстуру. Размеры текстуры - степень 2 */
pImage = dibImageLoad("texture.bmp");
if (Texture != NULL) {
/* 4) передаем текстуру OpenGL и задаем параметры*/
/* выравнивание по байту */
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);
gluBuildMipmaps(GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, pImage->sizeX, pImage->sizeY, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->data);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, (float)GL_LINEAR);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, (float)GL_LINEAR);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, (float)GL_REPEAT);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, (float)GL_REPEAT);
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, (float)GL_REPLACE);
/* 5) удаляем исходное изображение.*/
free(Texture);
} else Error();
Координаты текстурыПеред нанесением текстуры на объект осталось установить соответствие между точками на поверхности объекта и на самой текстуре. Задавать это соответствие можно двумя методами: отдельно для каждой вершины или сразу для всех вершин, задав параметры специальной функции отображения.
Первый метод реализуется с помощью команд
void glTexCoord[1 2 3 4][s i f d](type coord)
void glTexCoord[1 2 3 4][s i f d]v(type *coord)
Чаще всего используется команды вида glTexCoord2..(type s, type t), задающие текущие координаты текстуры. Вообще, понятие текущих координат текстуры аналогично понятиям текущего цвета и текущей нормали, и является атрибутом вершины. Однако даже для куба нахождение соответствующих координат текстуры является довольно трудоемким занятием, поэтому в библиотеке GLU помимо команд, проводящих построение таких примитивов, как сфера, цилиндр и диск, предусмотрено также наложение на них текстур. Для этого достаточно вызвать команду
void gluQuadricTexture(GLUquadricObj *quadObject, GLboolean textureCoords)
с параметром textureCoords равным GL_TRUE, и тогда текущая текстура будет автоматически накладываться на примитив.
Второй метод реализуется с помощью команд
void glTexGen[i f d](GLenum coord, GLenum pname, GLtype param)
void glTexGen[i f d]v(GLenum coord, GLenum pname, const GLtype *params)
Параметр coord определяет для какой координаты задается формула и может принимать значение GL_S,GL_T; pname может быть равен одному из следующих значений:
GL_TEXTURE_GEN_MODE определяет функцию для наложения текстуры.
В этом случае аргумент param принимает значения:
GL_OBJECT_LINEAR значение соответствующей текстурной координаты определяется расстоянием до плоскости, задаваемой с помощью значения pname GL_OBJECT_PLANE (см. ниже). Формула выглядит следующим образом: g=x*xp+y*yp+z*zp+w*wp, где g-соответствующая текстурная координата (s или p), x, y, z, w – координаты соответствующей точки. xp, yp, zp, wp – коэффициенты уравнения плоскости. В формуле используются координаты объекта.
GL_EYE_LINEAR аналогично предыдущему значению, только в формуле используются видовые координаты. Т.е. координаты текстуры объекта в этом случае зависят от положения этого объекта.
GL_SPHERE_MAP позволяет эмулировать отражение от поверхности объекта. Текстура как бы "оборачивается" вокруг объекта. Для данного метода используются видовые координаты и необходимо задание нормалей.
GL_OBJECT_PLANE позволяет задать плоскость, расстояние до которой будет использоваться при генерации координат, если установлен режим GL_OBJECT_LINEAR. В этом случае параметр params является указателем на массив из четырех коэффициентов уравнения плоскости.
GL_EYE_PLANE аналогично предыдущему значению. Позволяет задать плоскость для режима GL_EYE_LINEAR
Для установки автоматического режима задания текстурных координат необходимо вызвать команду glEnable с параметром GL_TEXTURE_GEN_S или GL_TEXTURE_GEN_P.
Пример:
Рассмотрим, как можно задать зеркальную текстуру. При таком наложении текстуры изображение будет как бы отражаться от поверхности объекта, вызывая интересный оптический эффект. Для этого сначала надо создать два целочисленных массива коэффициентов s_coeffs и t_coeffs со значениями (1, 0, 0, 1) и (0, 1, 0, 1) соответственно, а затем вызвать команды:
glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_EYE_LINEAR);
glTexGendv(GL_S, GL_EYE_PLANE, s_coeffs);
и такие же команды для координаты t с соответствующими изменениями.
Создание спецэффектов
В этой главе будут рассмотрены некоторые возможности OpenGL, применимые к созданию впечатляющих спецэффектов, которые могут значительно повысить реалистичность трехмерной сцены.
ТуманДобавление тумана в сцену может повысить реализм, а иногда и скрыть некоторые артефакты, которые появляются, когда в сцене присутствуют отдаленные объекты.
Туман в OpenGL реализуется путем изменения цвета объектов в сцене в зависимости от их глубины (расстояния от точки наблюдения).
Для включения тумана необходимо вызвать команду glEnable(GL_FOG).
Способ вычисления интенсивности тумана можно определить с помощью команд
void glFog[if](enum pname, t param);
void glFog[if]v(enum pname, t params);
Аргумент pname может принимать следующие значения:
GL_FOG_MODE в этом случае аргумент
param определяет формулу, по которой будет вычисляться интенсивность тумана в точке.
param может принимать значения
GL_EXP Интенсивность вычисляется по формуле f=exp(-d*z)
GL_EXP2 Интенсивность вычисляется по формуле f=exp(-(d*z))
GL_LINEAR Интенсивность вычисляется по формуле f=e-z/e-s
В этих формулах z обозначает расстояние от точки, в которой вычисляется интенсивность тумана, до точки наблюдения.
Коэффициенты d, e, s задаются с помощью следующих значений аргумента pname
GL_FOG_DENSITY param определяет коээфициент d
GL_FOG_START param определяет коэффициент s
GL_FOG_END param определяет коэффициент e
Цвет тумана задается с помощью аргумента pname, равного
GL_FOG_COLOR в этом случае
params – указатель на массив из 4х компонент цвета.
Пример:
Glfloat FogColor[4]={0.5, 0.5, 0.5, 1};
glEnable(GL_FOG);
glFogi(GL_FOG_MODE, GL_LINEAR);
glFogf(GL_FOG_START, 20.0);
glFogf(GL_FOG_END, 100.0);
glFogfv(GL_FOG_COLOR, FogColor);
ПрозрачностьПрозрачность позволяет использовать полупрозрачные объекты в сцене, что может значительно повысить реалистичность изображения.
В OpenGL прозрачность реализуется с помощью специального режима смешения цветов (blending). Алгоритм смешения комбинирует цвета входящих пикселей (RGBA) с цветами соответствующих пикселей, уже хранящихся в буфере кадра.
Режим включается с помощью команды glEnable(GL_BLEND).
Определить параметры смешения можно с помощью команды:
void glBlendFunc(enum src, enum dst)
Параметр src определяет, как получить коэффициент k1 исходного цвета пикселя, a dst определяет способ получения коэффициента k2 для цвета в буфере кадра. Для получения результирующего цвета используется следующая формула: res=с*k1+c*k2, где с – цвет исходного пикселя, c – цвет пикселя в буфере кадра. (res, k1, k2, с c – векторы!).
Приведем наиболее часто используемые значения агрументов src и dst.
GL_SRC_ALPHA k=(A,A,A,A)
GL_SRC_ONE_MINUS_ALPHA k=(1,1,1,1)-(A,A,A,A)
GL_DST_COLOR k=(R,G,B)
GL_ONE_MINUS_DST_COLOR k=(1,1,1,1) - (R,G,B)
GL_DST_ALPHA k=(A,A,A,A)
GL_DST_ONE_MINUS_ALPHA k=(1,1,1,1)-(A,A,A,A)
GL_SRC_COLOR k=(R,G,B)
GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR k=(1,1,1,1)- (R,G,B)
Пример:
