Методи поліпшення растрових зображень (стр. 2 из 2)
Буфер глибини
При створенні контексту відтворення до числа параметрів формату пікселів входять розміри розділів пам'яті, що надається для потреб OpenGL, або буферів. Крім буферів кадру, в OpenGL присутні ще три буфери: буфер глибини, буфер трафарету і допоміжний буфер. Для спеціальних потреб можуть використовуватися ще буфер вибору і буфер зворотного зв'язку, вони готуються користувачем у міру потреби. Як ясно з його назви, він використовується для передачі простору При відтворенні кожного піксела в цей буфер записується інформація про значення координати Z піксела, так звана віконна Z. Якщо на піксел доводиться декілька крапок, на екран виводиться крапка з найменшим значенням цієї координати. При просторових побудовах відмова від використання буфера глибини приводить до невірної передачі простору. З буфером глибини пов'язані дві команди: glDepthFunc І glDepthRange. Хоч вони застосовуються досить рідко, уявлення про них мати не перешкодить. Перша з цих команд задає правило, по якому відбувається порівняння значення віконного Z перед виведенням піксела. За умовчанням встановлено значення GL_LESS - виводити на екран крапки з мінімальним значенням віконної Z. Решта значень призводить найчастіше до того, що взагалі нічого не буде виведено. Друга команда задає розподіл віконної координати Z при перекладі з нормалізованих координат у віконні.
Джерело світла
Попередні приклади навряд чи можуть задовольнити кого-небудь через свою невиразність. Мальований кубик швидше вгадується, всі грані покриті монотонним кольором, за яким втрачається простір. Щоб збільшити реалізм одержуваних побудов. Ось в наступному прикладі кубик малюється реалістичніше - мал. 2.
Мал. 2
При створенні вікна включається джерело світла:
glEnable (GL_LIGHTING); // вирішуємо роботу з освітленістю
glEnable(GL_LIGHTO); // включаємо джерело світла
Це мінімальні дії для включення джерела світла. Тепер в сцені присутнє одне джерело світла з ім'ям 0. При необхідності можна "встановити" декілька джерел, для цього так само використовується команда glEnable, наприклад:
glEnable (GL_LIGHT1); // включаємо джерело світла 1
Поки немає сенсу використовувати додаткові джерела світла, це ніяк не вплине на одержувані картинки, оскільки всі джерела світла, що додаються, використовують установки, прийняті за умовчанням, і нічим не відрізняються один від одного. При малюванні кожної сторони куба задається вектор нормалі, використовуваний для розрахунку колірних параметрів кожного пікселя. Для скорочення коду з шести сторін куба залишаємо шість, три безпосередньо видимі спостерігачу.
glBegin (GL_QUADS);
glNormal3f(0. 0, 0. 0, 1. 0);\
glVertex3f(1. 0, 1. 0, 1. 0);\
glVertex3f(-1. 0, 1. 0, 1. 0);\
glVertex3f(-1. 0 -1. 0, 1. 0);\
glVertex3f(1. 0 -1. 0, 1. 0); \
glEnd;\
glBegin(GL_QUADS); \
glNormal3f(-1. 0, 0. 0, 0. 0);\
glVertex3f(-1. 0, 1. 0, 1. 0);\
glVertex3f(-1. 0, 1. 0 -1. 0);
glVertex3f{-1. 0 -1. 0 -1. 0)
glVertex3f(-1. 0-1. 0,1. 0);
glEnd;
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(0. 0, 1. 0, 0. 0);
glVertex3f(-1. 0, 1. 0 -1. 0);
glVertex3f(-1. 0, 1. 0, 1. 0);
glVertex3f(1. 0, 1. 0, 1. 0);
glVertex3f(1. 0, 1. 0 -1. 0);
glEnd;
У заголовку вікна виводить це одержуване при створенні вікна, за допомогою команди glGet:
glGetintegerv (GL_MAX_LIGHTS, @wrk);
Caption: = intToStr (wrk);
Вектора нормалей будуються перпендикулярно кожній стороні куба. Внаслідок того, що наш кубик будується навколо крапки (0, 0, 0), аргументи glNomal3f в даному випадку співпадають з точкою перетину діагоналей кожної грані куба.
glNormal3f(-1. 0, 0. 0, 0. 0);
Де б не розташовувався в просторі майданчик, вона освітлюється одноманітно, щоб можна було поглянути на майданчик з різних точок зору. Якщо ми дивимося на задню сторону майданчика, то бачимо, що вона забарвлюється чорним кольором. У деяких ситуаціях необхідно, щоб при такому положенні точки зору спостерігача примітив не відображався взагалі, наприклад, при відтворенні об'єктів, утворюючих замкнутий об'єм, немає необхідності витрачати час на відтворення примітивів, свідомо нам не видимих, раз вони повернені до нас задньою стороною, майданчик не малюється, якщо повернена до спостерігача задньою стороною. Для цього необхідно включити відсікання задніх сторін багатокутників:
glEnable (GL_CULL_FACE);
Команда glcullFace дозволяє задавати, які сторони при цьому піддаються відсіканню, передні або задні. Зрозуміло, що за умовчанням пропонується відсікати задні сторони. Протилежне правило відсікання можна встановити так:
glCullFace (GL_FRONT);
3. Використовуючи команди надбудови над OpenGl створити тривимірну фігуру та забезпечити її поворот при натисненні на кнопку пробіл
Я взяла для виконання свого завдання програму Delphi і побудувала сферу на формі придавши їй червоного кольору, лістинг програми матиме такий вигляд:
unit Unit1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
OpenGL, Menus;
type
TfrmGL = class(TForm)
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure FormPaint(Sender: TObject);
procedure FormDestroy(Sender: TObject);
procedure FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;
Shift: TShiftState);
procedure FormResize(Sender: TObject);
procedure FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
private
DC : HDC; //контекст пристрою
hrc: HGLRC; //контекст відображення
ry : GLfloat; //зміна координати по У
tx : GLfloat; //зміна координати по Х
end;
var
frmGL: TfrmGL;
mode : (POINT, LINE, FILL) = FILL; //режими відображення обєкта
mx,my:byte; //коефіцієнти збільшення/зменшення
implementation
uses DGLUT;
{$R *.DFM}
procedure TfrmGL.FormPaint(Sender: TObject);
begin
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // очищення буферу кольору
glPushMatrix; //заповнюємо систему координат
glScalef (my/mx, my/mx, my/mx); //виконуємо маштабування
glRotatef (ry, 0.0, 1.0, 0.0); //виконуємо потовот
glTranslatef (tx, 0.0, 0.0); //виконуємо перенесення
case mode of //вибираємо режим відображення
POINT : glPolygonMode (GL_FRONT_AND_BACK, GL_POINT);
LINE : glPolygonMode (GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
FILL : glPolygonMode (GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
end;
glutSolidSphere (1.5, 20, 20); //будуємо сферу
glScalef (mx/my, mx/my, mx/my); //повертаємо систему в початкове полож
glPopMatrix; //повертаємо систему в попереднє положення
SwapBuffers(DC); //відображуємо на екрані
end;
procedure SetDCPixelFormat (hdc : HDC);
var
pfd : TPixelFormatDescriptor;
nPixelFormat : Integer;
begin
FillChar (pfd, SizeOf (pfd), 0);
pfd.dwFlags := PFD_DRAW_TO_WINDOW or PFD_SUPPORT_OPENGL or PFD_DOUBLEBUFFER;
nPixelFormat := ChoosePixelFormat (hdc, @pfd);
SetPixelFormat (hdc, nPixelFormat, @pfd);
end;
procedure TfrmGL.FormCreate(Sender: TObject);
begin
DC := GetDC (Handle);
SetDCPixelFormat(DC);
hrc := wglCreateContext(DC);
wglMakeCurrent(DC, hrc);
glClearColor (0.5, 0.5, 0.75, 1.0); // цвет фона
glLineWidth (1.5);
glEnable (GL_LIGHTING);
glEnable (GL_LIGHT0);
glEnable (GL_DEPTH_TEST);
glEnable (GL_COLOR_MATERIAL);
glColor3f (1.0, 0.0, 0.0);
ry := 0.0;
tx := 0.0;
mx:=10;
my:=10;
end;
procedure TfrmGL.FormDestroy(Sender: TObject);
begin
wglMakeCurrent(0, 0);
wglDeleteContext(hrc);
ReleaseDC (Handle, DC);
DeleteDC (DC);
end;
procedure TfrmGL.FormKeyDown(Sender: TObject; var Key: Word;
Shift: TShiftState);
begin
If Key = VK_ESCAPE then Close;
If Key = VK_LEFT then begin
ry := ry + 2.0;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = VK_RIGHT then begin
ry := ry - 2.0;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = VK_UP then begin
tx := tx - 0.1;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = VK_DOWN then begin
tx := tx + 0.1;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 49 then begin
mode := POINT;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 50 then begin
mode := LINE;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
If Key = 51 then begin
mode := FILL;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
end;
procedure TfrmGL.FormResize(Sender: TObject);
begin
glViewport(0, 0, ClientWidth, ClientHeight);
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glLoadIdentity;
glFrustum (-1, 1, -1, 1, 2, 9);
glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity;
// этот фрагмент нужен для придания трёхмерности
glTranslatef(0.0, 0.0, -5.0); // перенос объекта - ось Z
glRotatef(30.0, 1.0, 0.0, 0.0); // поворот объекта - ось X
glRotatef(70.0, 0.0, 1.0, 0.0); // поворот объекта - ось Y
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
4. Для попереднього практичного завдання вашого варіанту забезпечити операцію маштабування використовуючи клавіши “+” та “-“
Потім для точного виконання завдання виконала слідуючий алгоритм дій при цьому використала згідно варіанту клавіші «+» та «-», що по умові завдання виконують наближення та відділення фігури на фоні:
procedure TfrmGL.FormKeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);
begin
if key = '-' then mx:=mx+1;
if key = '+' then mx:=mx-1;
InvalidateRect(Handle, nil, False);
end;
end.
Список використаної літератури
1. С.В. Глушаков, Г.А. Крабе Компютерная графика, Харьков 2002
2. Блінова Т.О., Порєв В.М. Комп’ютерна графіка / За _ед.. В.М.Горєва. – К.: Видавництво “Юніор”, 2004
3. OpenGl, технология ставшая символов, Учебник в примерах
4. Конспект лекцій
5. Мережа Інтернет