Module - pyopengl 應用於2d,3d圖形繪製.

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1 Module - pyopengl 應用於2d,3d圖形繪製

2 Opengl簡介 提供繪製2D,3D圖形的函式庫及模組 支援語言:C++ C# HTML Python
本次課程主要應用opengl支援python語言的模 組-Pyopengl

3 Pyopengl 下載點及安裝 http ://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/
-64位元電腦選擇PyOpenGL-3.1.0a1.win-amd64-py3.3.exe -32位元電腦選擇PyOpenGL-3.1.0a1.win32-py3.3.exe 下載完後一直選擇下一步便可安裝成功

4 基本程式架構-範例 def init(): glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0) //定義背景為白色 gluOrtho2D(-10.0, 10.0, -10.0, 10.0) //定義xy軸範圍 def exampleDraw()://畫圖函式 //開始寫要畫甚麼畫甚麼 glutInit() glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA) glutInitWindowSize(400, 400)//視窗大小設定 glutCreateWindow( b“First” )//視窗名字設定 glutDisplayFunc(exampleDraw) //載入我們寫好的畫圖函式 init() //做背景處理 glutMainLoop() *紅色部分是我們可以做更改的部分

5 繪圖函式及建立方式

6 繪圖函式及建立方式-範例 glBegin(GL_LINES) glVertex2f(-1.0, 0.0) glVertex2f(1.0, 0.0) glEnd() 說明: glBegin內選擇要用的繪圖 如範例可看到選擇的是畫線 利用glVertex2f 載入起點(-1,0) 及終點(1,0) 便會畫出從(-1,0) 到(1,0)的連線

7 程式碼範例(1)-圖

8 程式碼範例說明及結果-1 from OpenGL.GLU import * //先import需要用到的opengl模組
from OpenGL.GL import * from OpenGL.GLUT import * def init(): //定義背景顏色為白色跟XY軸 glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0) gluOrtho2D(-10.0, 10.0, -10.0, 10.0)

9 程式碼範例說明及結果-2 接續上一頁 def drawFunc(): //定義畫圖函式
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT) glColor3f(1.0, 0.0, 0.0) //設定顏色為紅色 glBegin(GL_QUADS) //畫的是四邊形 glVertex2f(-2, 2) //給予四個點 glVertex2f(-2, 5) glVertex2f(-5, 5) glVertex2f(-5, 2) glEnd() glFlush()// 執行繪圖

10 程式碼範例說明及結果-3 接續上一頁 glutInit() //啟動glut
glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA|GLUT_SINGLE) glutInitWindowSize(400, 400) glutCreateWindow(b“First”) //設定名稱為First(前面可有b opengl判斷字串用) 有時候不加b會出錯 glutDisplayFunc(drawFunc)//載入我們上一頁的drawFunc來繪圖 init()//設定背景 glutMainLoop()

11 程式碼範例說明及結果-4 結果圖

12 旋轉/放大縮小/平移-函式介紹 Opengl提供glTranslated(x,y,z), glRotatef(角度,x,y,z), glScalef(x,y,z) 三個現成函是讓我們對圖形做旋轉/放大縮小/平移 Example: glTranslated(6,2,0) glRotatef(90,0,0,1) glScalef(0.5,0.5,1) 以上三個function代表了 平移x軸6,y軸2 ,以第一個頂點旋轉90度,x,y軸縮小0.5倍

13 旋轉/放大縮小/平移 –順序 旋轉/放大縮小/平移 三個動作 對電腦來說其實是針對”點”做數學運算,也就是矩陣相乘
旋轉/放大縮小/平移 三個動作 對電腦來說其實是針對”點”做數學運算,也就是矩陣相乘 在矩陣相乘不滿足交換律的條件下 ABC 不會等於BAC 也就是說旋轉後再平移跟平移後再旋轉得出來的圖形會不同

14 旋轉/放大縮小/平移 –進階(1)問題 OPENGL的平移旋轉指令下過之後 會對接下來所有的指令賦予同樣的內容 原因:最初始狀態的矩陣被拿去做運算之後消失了 例如: 原本物件在點(0,0) 平移(2,0)之後物件中心點變在(2,0) 想對原本物件再從(0,0)平移(-1,0) 實際上會是從(2,0)變到(1,0)

15 旋轉/放大縮小/平移 –進階(1)解決方法 opengl提供pushMatrix() popMatrix() 兩個方法幫我們保存尚未做平移旋轉的原始矩陣 以剛剛那狀況當作例子: Step1: pushMatrix() //保存中心點在(0,0)狀態 Step2:平移到(2,0) //此時中心點在(2,0) Step3:popMatrix() //將矩陣還原成中心點在(0,0)狀態 Step4:平移到(-1,0) //此時中心點在(-1,0) 這樣就可以提高繪圖過程中做平移旋轉的正確性