PDF de programación - Capitulo 2: Introducción a OpenGL - Informática Gráfica

5º Ingeniería Informática



Informática Gráfica

Capitulo 2:

Introducción a OpenGL

Montserrat Mateos Sánchez



Introducción OpenGL

2.1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 3
2.2 RESEÑA HISTÓRICA ............................................................................................................... 4
2.3. ¿QUÉ ES OPENGL? .................................................................................................................. 5
2.3.1. CARACTERÍSTICAS DE OPENGL .............................................................................................. 5
2.4. APLICACIONES ........................................................................................................................ 8
2.5. LIBRERÍAS RELACIONADAS CON OPENGL ................................................................. 11
2.5.1 GLUT (OPENGL UTILITY TOOLKIT)..................................................................................... 12
2.5.1.1. Características .............................................................................................................. 12
2.5.1.2. Funciones de GLUT...................................................................................................... 12
2.5.2 LIBRERÍA AUX ...................................................................................................................... 23
2.5.2.1. Características .............................................................................................................. 23
2.5.2.2. Funciones ...................................................................................................................... 24
2.6. PROGRAMACIÓN CON OPENGL PARA WINDOWS. WIGGLE ................................. 27
2.6.1. FUNCIÓN WINMAIN .............................................................................................................. 28
2.6.2. FUNCIÓN WNDPROC ............................................................................................................. 30
2.6.3. DIBUJAR EN UNA VENTANA DE WINDOWS............................................................................. 32
2.7. USAR OPENGL........................................................................................................................ 38
2.7.1. DIBUJAR EN 3D..................................................................................................................... 38
2.7.1.1. Dibujar Objetos ............................................................................................................ 38
2.7.2. TRANSFORMACIÓN DE COORDENADAS................................................................................. 43
2.7.3. COLOR Y SOMBRAS............................................................................................................... 46
2.7.4. LUCES Y LÁMPARAS............................................................................................................. 48
2.7.5. GRÁFICOS PLANOS EN OPENGL............................................................................................. 51
2.7.5.1. Mapas de bits ................................................................................................................ 51
2.7.5.2. Mapas de píxeles ........................................................................................................... 53
2.7.6. TEXTURAS............................................................................................................................. 54
2.8. CONCLUSIONES..................................................................................................................... 54
2.9. BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................... 55



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imágenes reales o con efectos realistas se consiguen aproximando al máximo

2. Introducción OpenGL

2.1. Introducción



Utilizar información gráfica se ha convertido en el mundo de la computación en un recurso
habitual para la comunicación entre los ordenadores y los usuarios. Este tipo de información no solo
se usa para la gestión de las aplicaciones a través de la utilización de menús y ventanas, sino que
cada vez se usa más para la representación gráfica de imágenes reales.
Las
la
representación gráfica que se genera en la pantalla del ordenador a las imágenes que percibe el ser
humano con la vista. Para dar realismo a las imágenes por ordenador se utilizan técnicas de
sombreado, brillo, nieblas, transparencias etc.

El empleo de imágenes tridimensionales o con realismo gráfico es un recurso más, dentro de
los que se dispone para el desarrollo de cualquier aplicación informática.

El uso de manera eficiente de todos estos recursos, así como, la estandarización de los
procedimientos de generación de gráficos por computador, se abordaron por primera vez con las
librerías de gráficos OpenGL.


El que todas las aplicaciones que presentan gráficos por computador sigan los mismos
patrones, representa una importante ventaja en cuanto a la portabilidad entre sistemas diferentes. Si
además esos patrones se ajustan a modelos y métodos avanzados y eficientes para la representación
gráfica por ordenador, entonces se tiene la herramienta ideal.


Todo esto lo cumple la librería OpenGL, compatibilidad y versatilidad. Pocos efectos
gráficos quedan fuera de las capacidades que tienen las OpenGL y cada vez más sistemas permiten
la ejecución de aplicaciones basadas en OpenGL.


En éste capitulo de introducción a OpenGL, primero se explicará que es OpenGL, junto sus
características más destacadas, posteriormente se explicarán de forma muy rápida algunas de las
librerías relacionadas con ésta y por último y de forma rápida se mostrarán algunas de las funciones
de OpenGL.



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2.2 Reseña Histórica


OpenGL, se puede considerar como una norma industrial. Su antecesora fue GL (Graphics
Library) desarrollada por Silicon Graphics, Inc. (líder mundial en gráficos y animaciones por
ordenador) en 1982.

Iris GL fue la primera API (Aplication Programing Interface) de programación para las

estaciones gráficas IRIS de alto rendimiento de la compañía.

Estas máquinas, contaban con un hardware optimizado para la visualización de gráficos.
Con éste hardware, se podía entre otras cosas, realizar transformaciones matriciales muy rápidas,
además proporcionaban soporte grafico para el buffer de profundidad y otras prestaciones.


Las subrutinas de GL hacen uso directo de las tarjetas gráficas instaladas en las estaciones
de trabajo; los gráficos GL normalmente se refieren a gráficos hardware, en oposición a gráficos X-
Windows, que se refieren a gráficos software. Cuando se realiza renderización software, la imagen
gráfica es creada vía el software que está corriendo en la máquina. La imagen renderizada es
entonces visualizada en una ventana llamada X. Con el renderizado por hardware, la mayor parte
del trabajo de crear la imagen la hace la tarjeta gráfica.


GL incluye soporte para conseguir desde dispositivos la entrada de datos, crear y dibujar en

ventanas, configuración y control del buffer y renderizado 3D básico y avanzado.


GL fue elegido por IBM como el API para soportar los adaptadores gráficos que fueron
instalados en las estaciones de trabajo de la serie RS/6000, y fue usado por mas de 1500
aplicaciones incluyendo IBM Data Explorer, AVS, Grass, (www.ats.ucla.edu)


Pero, IRIS GL no era portable a otras plataformas hardware con lo que se trabajó sobre ello

y apareció OpenGL.


Este nuevo lenguaje, debía ofrecer la potencia de GL y a la vez, ser más abierto para su

adaptación tanto a otras plataformas hardware así como a otros sistemas operativos.


El 1 de Julio de 1992 se presentó la versión 1.0 de la especificación de OpenGL. Poco
después, en la sala de exhibición de empresas se expuso la proyección de secuencias de películas



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como Terminator 2, El juicio final y algunas aplicaciones médicas gráficas creadas con OpenGL, y
esto tuvo un gran impacto.


En 1995 se aprobó la especificación final de la versión 1.1 de OpenGL. (Sweet, M. et all)

Actualmente, existe la Plataforma para Revisiones de la Arquitectura OpenGL (ARB), está
formada por SGI, DEC , IBM, Intel, Microsoft, se reúne dos veces al año y es la que decide las
mejoras de OpenGL.

Estas reuniones o encuentros, son de carácter público y puede asistir cualquier compañía

aunque solo tienen derecho a voto las anteriores.


2.3. ¿Qué es OpenGL?


OpenGL, es una interfaz software para gráficos por hardware. Es una biblioteca de trazado
de gráficos de alto rendimiento, fácil de usar, intuitivo, portable, en el que el programador describe
las llamadas necesarias a funciones y comandos para conseguir una escena, apariencia o efecto.

Consta de 120 comandos o funciones distintos que tienen la misma sintaxis; estas funciones,
se pueden usar para especificar objetos y las operaciones necesarias para desarrollar aplicaciones
gráficas interactivas 2D y 3D; Los algoritmos que utiliza fueron desarrollados y optimizados por
Silicon Graphics. (Neider, J. et all).



2.3.1. Características de OpenGL


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