Графики и мультимедиа

ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИ ЛАБОРАТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ И МУЛЬТИМЕДИА

Ю.М. Баяковский, А.В. Игнатенко, А.И. Фролов

Москва
2003

УДК 681.3.07
ББК 32.973.26-018.2
Б34

Баяковский Ю.М., Игнатенко А.В., Фролов А.И. Графическая библиотека OpenGL. Учебно-методическое пособие.

Методическое пособие представляет собой практическое руководство по работе с графической библиотекой OpenGL. Оно включает описание базовых возможностей OpenGL и приемы работы с библиотекой. Рассматриваются вопросы оптимизации приложений. Пособие рассчитано на читателей, знакомых с языками программирования С/C++ и имеющих представление о базовых алгоритмах компьютерной графики. Рекомендуется студентам, аспирантам, научным сотрудникам.

Рецензенты:

Шикин Е.В., профессор, д.ф.-м.н.

Крылов А.С., к.ф.-м.н.

Издательский отдел факультета Вычислительной Математики и Кибернетики МГУ им. Ломоносова (лицензия НД № 05899 от 24.09.2001), 2003 г. – 132 с.

ISBN 5-89407-153-4

© ©

Факультет Вычислительной Математики и Кибернетики МГУ им. Ломоносова, 2003 Лаборатория Компьютерной Графики и Мультимедиа, 2003

Печатается по решению Редакционно-Издательского Совета факультета Вычислительной Математики и Кибернетики Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова.

Содержание

Предисловие

Параллельно с изменениями графической аппаратуры происходили глубокие метаморфозы в программном обеспечении. Вслед за широким распространением в 70-е годы графических библиотек (в основном векторных, в большинстве своем фортранных) в 80-е годы потребовалось несколько этапов стандартизации графического обеспечения (Core System, PHIGS, GKS), чтобы к середине 90-х прийти к Открытой Графической Библиотеке (OpenGL). В настоящее время многие функции этой библиотеки реализованы аппаратно.

Все эти процессы не могли не сказаться на преподавании компьютерной графики в университетах. В 80-е годы и в первой половине 90-х целью курса было изучение и программирование базовых алгоритмов графики (рисование прямой и кривой, клиппирование, штриховка или растеризация многоугольника, однородные координаты и аффинные преобразования, видовые преобразования) [1,2]. Теперь, при наличии интерфейса прикладного программиста (API) высокого уровня, когда элементарные функции имеются в библиотеке OpenGL и зачастую реализуются аппаратно, пришлось пересмотреть концепцию курса. (В самом деле, зачем учиться умножать столбиком, если у каждого в руках калькулятор.) Появилась возможность включить в курс более сложные и более современные разделы компьютерной графики, такие как текстурирование, анимация. Именно в соответствии с этой общемировой тенденцией эволюционировал курс компьютерной графики на факультете ВМиК МГУ [3,4].

Следуя принципу "учись, делая" (learning-by-doing), мы, кроме традиционных лекций, включаем в курс выполнение 5-6 небольших проектов, каждый продолжительностью две недели. (Примеры таких заданий вы найдете в этом пособии.) Настоящее пособие призвано помочь студентам в выполнении этих проектов. В отличие от других справочных публикаций по OpenGL, в пособии говориться не о том, что имеется в библиотеке, а о том, как этими средствами эффективно пользоваться. Например, как визуализировать зеркальные объекты, как построить тени. Пособие существует в электронном виде в течение четырех лет на сайте Лаборатории Компьютерной Графики и Мультимедиа (http://graphics.cs.msu.su), и все эти годы оно эволюционирует с учетом потребностей курса.

Авторы благодарны К. Дмитриеву, А. Куликовой и А. Дегтяревой, которые прочитали рукопись и сделали ценные замечания.

Ю.М.Баяковский

Декабрь 2002 года