2006. 06. 01. (keresztféléves vizsga!) - Laptörténet

Unknown user: Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|SzgGrafVizsga20060601}} [http://info.sch.bme.hu/document.php?cmd=download_proc&tmp_page=&doc_id=12066 infosite alapján] TOC ==1.)==
2012-10-21T20:16:31Z

Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|SzgGrafVizsga20060601}} [http://info.sch.bme.hu/document.php?cmd=download_proc&tmp_page=&doc_id=12066 infosite alapján] TOC ==1.)== <b…”

Új lap
{{GlobalTemplate|Infoalap|SzgGrafVizsga20060601}}

[http://info.sch.bme.hu/document.php?cmd=download_proc&tmp_page=&doc_id=12066 infosite alapján]

TOC

==1.)==
<b>Phong árnyalás (vigyázat, nem Phong BRDF modell)
* elv
* mi a különbség a Gouranud árnyaláshoz képest?
* milyen koordinátarendszerben vannak a pontok és vektorok
* az openGL-ben hogyan lehet bekapcsolni?
</b>
===Megoldás 1.)===
* elv és különbség a Gouraud-hoz képest: sünis könyv 209-210 oldalon <br

{| border="1"
| '''Phong-árnyalás''' || '''Gouraud-árnyalás'''
|-
|Az árnyalási egyenletben szereplő, a fényforrás és a kamera irányába mutató egységvektorokat, illetve '''a normálvektort interpolálja''' a háromszög csúcspontjaiban érvényes adatokból, az árnyalási egyenletet minden pixelre külön értékeli ki. A műveleteket ezen vektorok világ-koordinátarendszerbeli koordinátáin kell végrehajtani. ||A háromszögek csúcspontjaiban értékeli ki a fényforásból odajutó fény visszaverődést. Az illuminációs képlet alkalmazásánál az eredeti felület normálvektorával dolgozik, azaz a tesszeláció során kiadott pontokban a normálvektort is meg kell határozni. A háromszög belső pontjainak '''színét''' a csúcspontok színéből '''lineárisan interpolálja'''
|}
* Világkoordinátarendszer<br>
* nem lehet (csak GL_FLAT (konstan árnyalás) és GL_SMOOTH (Gouraud árnyalás) van )<br>
==2.)==
<b>A z=0 síkon egy r sugarú, textúrázott golyó gurul az x tengely mentén v sebességgel. A t=0 időpillanatban éppen az origó felett van, a textúra kép felső része a gömb tetéjen z=2r, az alsó rész a gömb alján van z=0. Írjon egy c függvényt, mely az openGL-lel kirajzoltatja a golyót a saját színével (azaz illumináció nélkül) a t időpillanatban GL_QUADS primitívek felhasználásával. A golyó textúráját már átadtuk az openGL-nek a ==text== textúra azonosítóra hivatkozva. A kamera az 1 0 0 pontban van, mindig a gömb közepére néz, függőleges iránya 0 0 1 látószöge 90 fok, az ablak szélesség/magasság aránya 1, az első vágósík távolsaga 0.1, a hátsóé 1000. A következő függvények használata javasolt:
</b>
==glLoadIdentity, glRotatef, ...== <br>
''(A golyó mozgásállapotának meghatározása 1p, a gömb tesszellációja 5p transzformációk beállítása 4p)''

===Megoldás 2.)===

Vö.:
* '''kamerabeállítás - Render()''' süni 23-25. oldal
* '''gomb animáció - Animate()''' süni 324. oldal
* '''gömb explicit egyenlete - getX(),getY(), getZ()''' süni 71. oldal.
* '''paraméteres felületek tesszellációja - Drawit()''' süni 101-102 oldal
<pre>
class Gomb {

float x0, y0, z0; // kezdeti poz
float x, y, z; // aktual poz
float R; // gomb sugar

public:
Gomb (float x00,float y00,float z00,float vx0,float vy0,float R0){
x0=x00; y0=y00; z0=z00;
vx=vx0; vy=vy0;
R=R0;
}

float getX(int u, int v){
return x0+Rcos(2PIu)sin(PIv);
}

float getY(int u, int v){
return y0+Rsin(2PIu)sin(PIv);
}

float getZ(int u, int v){
return z0+Rcos(PIv);
}

void Animate(float t){
x=x0+vxt;
y=y0+vyt;
z=R;
}
void Drawit(int M, // u felosztások száma
int N){ // v felosztások száma

for (int i=0; i<M; i++){
for (int j=0; j<N; j++){
//az i,j négyzet négy csúcsa
glBegin(GL_QUADS);

//normálvektor kiszámítása
float nx=getX((i+0.5)/M,(j+0.5)/N)-x0;
float ny=getY((i+0.5)/M, (j+0.5)/N)-y0;
float nz=getZ((i+0.5)/M,(j+0.5)/N)-z0;
float sum=sqrt(nxnx+nyny+nznz);

glNormal3f(nx/sum, ny/sum, nz/sum);

glTexCoord2f( i/M, j/N); glVertex3fv(getX( i/M, j/N), getY( i/M, j/N), getZ( i/M, j/N));
glTexCoord2f((i+1)/M, j/N); glVertex3fv(getX((i+1)/M, j/N), getY((i+1)/M, j/N), getZ((i+1)/M, j/N));
glTexCoord2f( i/M, (j+1)/N); glVertex3fv(getX( i/M, (j+1)/N), getY( i/M, (j+1)/N), getZ( i/M, (j+1)/N));
glTexCoord2f((i+1)/M, j+/N); glVertex3fv(getX((i+1)/M, (j+1)/N), getY((i+1)/M, (j+1)/N), getZ((i+1)/M, (j+1)/N));
glEnd();
}

}
}
};

class Gombablak : public Application {

Gomb gomb
float time;

public:
Gombablak() : application ("gomboc rajzolo moka", 300, 300) {time=0;}
void Init();
void Render()
{
glClearColor(0,0,0,0); // képernyő törlése
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glDrawBuffer(GL_BACK); // hátsó buffer használata
glMatrixMode(GL_PROJECTION); //projekciós mátrix mód
glLoadIdentity();
gluPerspective(90,1, 1, 1000) // látószög, ablak arány , első vágósík , hátsó vágósík.
glMatrixMode(GL_MODELVIEW); // modell-nézeti mátrix
glLoadIdentity();
gluLookAt(1.0, 0.0, 0.0 , // szem pozició
gomb.x, gomb.y, gomb.z, // mindig a labda közepét nézzük
0.0, 0.0, 1.0) // függőleges irány

gomb.Drawit(100,100); // mondvacsinált paraméterek az M és N-re
SwapBuffers(wglGetCurrentDC()); //duplabuffer csere
wglMakeCurrent(NULL,NULL);

}

Do_a_Step(float dt){
time+=dt;
labda(Animate(time);
Render();
}

};

</pre>

==3.)==
<b>Adott a következő csúcspont árnyaló (Vertex Shader) és pixel árnyaló (pixel Shader)<br>
<pre>
struct inputs{
float4 pos:POSITION;
float3 normal:NORMAL;
float2 uv:TEXCOORD;
}
struct outputs{
float4 hpos:POSITION;
float4 color:COLOR0;
}

float 4 main(in float3 color:COLOR0):COLOR
{
float 4 c;
c.xyz=color.xyz;
c.w=1;
return c;
}

outputs main(inputs IN)
{
output OUT;
OUT.hpos.x=IN.uv.xIN.Pos.z;
OUT.hpos.y=IN.uv.yIN.Pos.z;
OUT.hpos.z=IN.normal.z;
OUT.hpos.w=IN.Pos.z;
OUT.color=normalize(IN.normal);
return OUT;
}
</pre>

Mit rajzol fel az ilyen árnyalók mellett a következő openGL program:<br>
<pre>
GlMatrixMode(GL_MODELVIEW);
GlloadIdentity();
GlLookAt(100, 200, 300, 0,0,0, 0,1,0);
GlMatrixMode(GL_PROJECTION);
GlLoadIdentity();
GluPerspective(90, 1, 0.1, 100);
GlNormal3d(2,0,0);
GlBegin(GL_QUADS);
GlTexCoord2f(0,0); glVertex3f(100,100,100);
GlTexCoord2f(0,1); glVertex3f(-20, 30, 150);
GlTexCoord2f(1,1); glVertex3f(220, -30, -110);
GlTexCoord2f(1,0); glVertex3f(-30, 100, -150);
GlEnd();
</pre>

</b><br>
''Válasz a kérdésre, rövid indoklással 5p''

===Megoldás 3.)===

A PixelShader semmit nem csinál, csak beállítja az átlátszatlanságot 1-re:
<pre>
c.xyz=color.xyz;
c.w=1;
</pre>

A VertexShader megváltoztatja a csúcspont koordinátait :

<pre>
OUT.hpos.x=IN.uv.xIN.Pos.z;
OUT.hpos.y=IN.uv.yIN.Pos.z;
OUT.hpos.z=IN.normal.z; //3.koord. = normál vektor 3. koordinátája
OUT.hpos.w=IN.Pos.z;
</pre>

és a színét is

<pre>
OUT.color=normalize(IN.normal); //látjuk, hogy a szín csak normálvektortól függ
</pre>

A program négyszöget rajzol, és közös normálvektor (2,0,0) van. Ennek normalizáltja (1,0,0) tehát négyszög csúcsa piros szín lesz.

A csúcs koordináta számítás:

Pl első csúcsra:
<pre>
GlTexCoord2f(0,0); glVertex3f(100,100,100); //(u,v)=(0,0)
</pre>
OUT.hpos.x=IN.uv.xIN.Pos.z = 0100=0 <br>
OUT.hpos.y=IN.uv.yIN.Pos.z = 0100=0 <br>
OUT.hpos.z=IN.normal.z = 0 <br>
OUT.hpos.w=IN.Pos.z = 100<br>

Ebből az első csúcs: (0,0,0,100) -> (0,0,0)

A többi hasonlóan kiszámíható: (0,1,0) (1,1,0) és (1,0,0)

-- [[NandorG]] - 2006.12.31.<br>
-- [[HoaiNam|nam]] - 2007.01.06.<br>
-- [[AdamO|adamo]] - 2007.05.28.

[[Category:Infoalap]]