01 Modeling - Sangji University3d.sangji.ac.kr/home/lectures/CG/01.pdf · 2019. 3. 7. · 01 1. OpenGL API 설치및환경설정 14. OpenGL API . 환경설정-IV : MS Visual Studio

OpenGL과Modeling

01 OpenGL API

02 Rendering Pipeline

03 Modeling

01

1. OpenGL API 설치 및 환경 설정

2. OpenGL API 구조

OpenGL API01

2

1. OpenGL API 설치 및 환경 설정01

3

OpenGL API의 상대적 위치System Memory

Graphics Application

Graphics API

Graphics Library

Graphics Memory

GPU

Mouse

Keyboard

Plotter


4

OpenGL API Download

http://3d.sangji.ac.kr/ppt/CG/OpenGL_Lib.ziphttp://3d.sangji.ac.kr/ppt/CG/OpenGL_Lib.ziphttp://it.sangji.ac.kr/%7E3D/ppt/CG/OpenGL_Lib.ziphttp://it.sangji.ac.kr/%7E3D/ppt/CG/OpenGL_Lib.zip


5

OpenGL API 설치

[그림 1-2] New Project 생성 과정


6

Visual Studio 2015 이하 버전 - I

[그림 1-3] New Project 생성을 위한환경 설정


7

Visual Studio 2015 이하 버전 - II

[그림 1-5] 소스 코드의 Type 설정 및 File명 입력 과정

[그림 1-4] New Project에 새로운 코드를 삽입하기 위한 과정

[그림 1-6] 소스 코드 입력을 위한 대기 상태


8

Visual Studio 2015 이하 버전 - III

의[코드1-1]입력

1

[Build]▶[Build Solution]

혹은

2


9

Visual Studio 2017 Community


10

Visual Studio 2017 Community


11

OpenGL API 환경설정-I


12

OpenGL API 환경설정-II


13

OpenGL API 환경설정-III


14

OpenGL API 환경설정-IV : MS Visual Studio 2017 Community

Project > Properties… Configuration Properties -> Link -> Input >> Additional Dependencies opengl32.lib glut32.lib glu32.lib glaux.lib 등 4개 파일 입력 한 줄에 한 개 파일만 입력 : 키 이용

Include Directories C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\

2017\Community\VC\Tools\MSVC\14.15.xxx\include\gl Lib Directories C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\

2017\Community\VC\Tools\MSVC\14.15.xxx\lib\x86


15

OpenGL API 설치 및 환경설정 확인을 위한 Sample Code

코드 1-1 #include #include

void MyDisplay( ) {glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glBegin(GL_POLYGON);

glVertex3f(-0.5, -0.5, 0.0);glVertex3f(0.5, -0.5, 0.0);glVertex3f(0.5, 0.5, 0.0);glVertex3f(-0.5, 0.5, 0.0);

glEnd( );glFlush( );

}int main( ) {

glutCreateWindow("OpenGL Initialize Test");glutDisplayFunc(MyDisplay);glutMainLoop( );return 0;

}

2. OpenGL API 구조01

16

OpenGL API와 OpenGL API를 지원하는 Library들


17

OpenGL API 계층구조


18

OpenGL API를 지원하거나 연관된 Library들


19

OpenGL 함수의 기본적인 구조

OpenGL API의 종류에 따른 함수명의 예시


20

OpenGL Data Type


21

glVertex3fv 함수의 Prototype


22

운영체제의 종류에 따른 OpenGL Library들


23

주로 많이 사용되는 GLUT 함수들 – Window 기능


24

glutInit, glutInitWindowPosition 함수의 Prototype

glutInitWindowSize 함수의 Prototype


25

glutInitDisplayMode 함수의 Prototype


26

glutSetWindowTitle 함수의 Prototype

GlutCreateWindow 함수의 Prototype


27

glutReshapeWindow 함수의 Prototype

glutMainLoop 함수의 Prototype


28

Window 초기화 및 관리를 위해 주로 사용되는 GLUT 함수들의 사용 예시

코드 1-2 int main(int argc, char** argv) {

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize (500, 500);

glutInitWindowPosition (100, 100);

glutCreateWindow (“GLUT Sample”);

......

glutMainLoop();

return 0;

}


29

주로 많이 사용되는 GLUT 함수들 – Callback 기능


30

Callback 기능을 수행하는 GLUT 함수들의 사용 예시

#include

#include

#include

#include

#include

#include

void MyDisplay() { ...... }

void MyReshape() { ...... }

void MyKeyboard() { ...... }

void MyMouse() { ...... }

void MyMotion() { ...... }

int main(int argc, char** argv) {

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize (500, 500);

glutInitWindowPosition (100, 100);

glutCreateWindow (“OpenGL Callback Functions”);

......

glutDisplayFunc(MyDisplay);

glutReshapeFunc(MyReshape);

glutKeyboardFunc(MyKeyboard);

glutSpecialFunc(MySpecial);

glutMouseFunc(MyMouse);

glutMotionFunc(MyMotion);

glutMainLoop();

return 0;

}

코드 1-3

1. OpenGL로 배우는 Graphics Pipeline

2. 실시간(Real-time) Graphics Pipeline

3. OpenGL Rendering Pipeline

31

Rendering Pipeline02

32

1. OpenGL로 배우는 Graphics Pipeline02

OpenGL로 배우는 Graphics Pipeline

33

2. 실시간 Graphics Pipeline02

실시간(Real-time) Graphics Pipeline

34

3. OpenGL Rendering Pipeline02

OpenGL Rendering Pipeline

1. Modeling의 종류

2. GL Modeling

3. GLU Modeling

4. GLUT Modeling

5. Outline Font를 사용한 Symbol Modeling

35

Modeling03

(A) Wire-frame Modeling (B) Surface Modeling (C) Solid Modeling

36

1. Modeling의 종류03

Modeling 방법의 3가지 종류에 대한 구현 결과

37

2. GL Modeling03

GL Library로 생성할 수 있는 Primitive들의 종류

38

2. GL Modeling03

기하 Primitive들을 생성하기 위한 매개변수(Parameter)들

39

2. GL Modeling03

원(Circle)을 그리기 위한 Algorithm

40

2. GL Modeling03

점(Point)으로 생성한 Primitive코드 1-4 #include

#include

#define Pi 3.1415

void MyDisplay( ) {GLfloat Size[2], Angle;glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE, Size);glPointSize(Size[0] * 10);glBegin(GL_POINTS);

for (Angle = 0.0; Angle

41

2. GL Modeling03

glGetFloatv 함수의 Prototype

glPointSize 함수의 Prototype

42

2. GL Modeling03

다각형(Polygon)으로 생성한 Primitive

코드 1-5 #include

void MyDisplay( ) {

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3f(0.5, 0.4, 0.3);

glBegin(GL_POLYGON);

glVertex3f( 0.0, 1.0, 0.0); glVertex3f(-1.0, 0.5, 0.0);

glVertex3f(-1.0, -0.5, 0.0); glVertex3f( 0.0, -1.0, 0.0);

glVertex3f( 1.0, -0.5, 0.0); glVertex3f( 1.0, 0.5, 0.0);

glEnd();

glFlush();

}

…

43

2. GL Modeling

정육면체의 계층적 자료구조

03

44

2. GL Modeling

오른손 좌표계

03

45

2. GL Modeling

Vertex Array를 이용한 정육면체 Modeling의 구현 결과

03

코드 1-6

46

2. GL Modeling

glFrontFace 함수의 Prototype

03

47

2. GL Modeling

glEnableClientState 함수의 Prototype

03

48

2. GL Modeling

glColorPointer 함수의 Prototype

03

49

2. GL Modeling

glVertexPointer 함수의 Prototype

03

50

2. GL Modeling

glDrawElements 함수의 Prototype

03

51

3. GLU Modeling

Quadrics의 생성을 위한 함수

03

코드 1-7

52

3. GLU Modeling

gluQuadricDrawStyle 함수의 Prototype

03

53

3. GLU Modeling

gluQuadricNormals 함수의 Prototype

03

54

3. GLU Modeling

gluQuadricOrientation 함수의 Prototype

03

55

3. GLU Modeling

GluQuadricTexture 함수의 Prototype

03

(A) gluSphere(obj, 1.0, 5, 5); (B) gluSphere(obj, 1.0, 10, 10); (C) gluSphere(obj, 1.0, 20, 20);

56

3. GLU Modeling

gluSphere 함수의 Prototype

03

(A) gluCylinder(obj, 1.0, 1.0, 2.0, 20, 8); (B) gluCylinder(obj, 1.0, 1.0, 2.0, 8, 8);(C) gluCylinder(obj, 1.0, 0.3, 2.0, 20, 8); (D) gluCylinder(obj, 1.0, 0.0, 2.0, 20, 8);

(A) (B) (C) (D)

57

3. GLU Modeling

gluCylinder 함수의 Prototype

03

gluDisk(obj, 0.0, 2.0, 20, 3); gluDisk(obj, 0.5, 2.0, 20, 3);

58

3. GLU Modeling

gluDisk 함수의 Prototype

03

gluPartialDisk(obj, 1.5, 3.0, 26, 13, 0.0, -180); gluPartialDisk(obj, 0.0, 3.0, 26, 13, 45, -145);59

3. GLU Modeling

gluPartialDisk 함수의 Prototype

03

60

3. GLU Modeling

NURBS를 이용한 Surface Modeling 구현 결과

03

코드 1-8

61

3. GLU Modeling

glPointSize, glColor3ub 함수의 Prototype

03

gluBeginSurface 함수의 Prototype

62

3. GLU Modeling

gluNurbsSurface 함수의 Prototype

03

63

3. GLU Modeling

gluEndSurface 함수의 Prototype

03

gluNewNurbsRender 함수의 Prototype

64

3. GLU Modeling

gluNurbsProperty 함수의 Prototype

03

65

3. GLU Modeling

glNewList(s) 함수의 Prototype

03

66

3. GLU Modeling

glEndList, glCallList(S) 함수의 Prototype

03

코드 1-9

67

4. GLUT Modeling03

GLUT Library를 이용한 3D Primitive 구현 결과

68

4. GLUT Modeling03

glutWireSphere 및 glutSolidSphere 함수의 Prototype

(A) glutWireSphere(1.0, 30, 30); (B) glutSolidSphere(1.0, 30, 30);

69

4. GLUT Modeling03

glutWireSphere 및 glutSolidSphere 함수의 구현 결과

70

4. GLUT Modeling03

glutWireCube 및 glutSolidCube 함수의 Prototype

(A) glutWireCube(1.0); (B) glutSolidCube(1.0);

71

4. GLUT Modeling03

glutWireCube 및 glutSolidCube 함수의 구현 결과

72

4. GLUT Modeling03

glutWireTorus 및 glutSolidTorus 함수의 Prototype

(A) glutWireTorus(0.3, 1.5, 20, 20); (B) glutSolidTorus(0.3, 1.5, 20, 20);

73

4. GLUT Modeling03

glutWireTorus 및 glutSolidTorus 함수의 구현 결과

74

4. GLUT Modeling03

glutWireCone 및 glutSolidCone 함수의 Prototype

(A) glutWireCone(1.0, 1.5, 12, 12); (B) glutSolidCone(1.0, 1.5, 12, 12);

75

4. GLUT Modeling03

glutWireCone 및 glutSolidCone 함수의 구현 결과

(A) glutWireTeapot(1.0); (B) glutSolidTeapot(1.0);

76

4. GLUT Modeling03

glutWireTeapot 및 glutSolidTeapot 함수의 Prototype

(A) glutWireTetrahedron(); (B) glutSolidTetrahedron();

77

4. GLUT Modeling03

glutWireTetrahedron 및 glutSolidTetrahedron 함수의Prototype

(A) glutWireOctahedron(); (B) glutSolidOctahedron();

78

4. GLUT Modeling03

glutWireOctahedron 및 glutSolidOctahedron 함수의Prototype

(A) glutWireDodecahedron(); (B) glutSolidDodecahedron();

79

4. GLUT Modeling03

glutWireDodecahedron 및 glutSolidDodecahedron함수의 Prototype

(A) glutWireIcosahedron(); (B) glutSolidIcosahedron();

80

4. GLUT Modeling03

glutWireIconsahedron 및 glutSolidIcosahedron 함수의 Prototype

81

5. Outline Font를 사용한Symbol Modeling03

Alphabet 대문자(A-Z)를 사용하여 구현한 Symbol Modeling 구현 결과

Alphabet 소문자(a-z)를 사용하여 구현한 Symbol Modeling 구현 결과

코드 1-10

82

5. Outline Font를 사용한Symbol Modeling

03

한글 자음(ㄱ–ㅎ)을 사용하여 구현한 Symbol Modeling 구현 결과

한글 모음(ㅏ–ㅣ)을 사용하여 구현한 Symbol Modeling 구현 결과

83


CreateFont 함수의 Prototype

84


wglUseFontOutlines 함수의 Prototype

85


GLYPHMETRICSFLOAT 구조체의 Prototype

OpenGL과 Modeling슬라이드 번호 2슬라이드 번호 3슬라이드 번호 4슬라이드 번호 5슬라이드 번호 6슬라이드 번호 7슬라이드 번호 8슬라이드 번호 9슬라이드 번호 10슬라이드 번호 11슬라이드 번호 12슬라이드 번호 13슬라이드 번호 14슬라이드 번호 15슬라이드 번호 16슬라이드 번호 17슬라이드 번호 18슬라이드 번호 19슬라이드 번호 20슬라이드 번호 21슬라이드 번호 22슬라이드 번호 23슬라이드 번호 24슬라이드 번호 25슬라이드 번호 26슬라이드 번호 27슬라이드 번호 28슬라이드 번호 29슬라이드 번호 30슬라이드 번호 31슬라이드 번호 32슬라이드 번호 33슬라이드 번호 34슬라이드 번호 35슬라이드 번호 36슬라이드 번호 37슬라이드 번호 38슬라이드 번호 39슬라이드 번호 40슬라이드 번호 41슬라이드 번호 42슬라이드 번호 43슬라이드 번호 44슬라이드 번호 45슬라이드 번호 46슬라이드 번호 47슬라이드 번호 48슬라이드 번호 49슬라이드 번호 50슬라이드 번호 51슬라이드 번호 52슬라이드 번호 53슬라이드 번호 54슬라이드 번호 55슬라이드 번호 56슬라이드 번호 57슬라이드 번호 58슬라이드 번호 59슬라이드 번호 60슬라이드 번호 61슬라이드 번호 62슬라이드 번호 63슬라이드 번호 64슬라이드 번호 65슬라이드 번호 66슬라이드 번호 67슬라이드 번호 68슬라이드 번호 69슬라이드 번호 70슬라이드 번호 71슬라이드 번호 72슬라이드 번호 73슬라이드 번호 74슬라이드 번호 75슬라이드 번호 76슬라이드 번호 77슬라이드 번호 78슬라이드 번호 79슬라이드 번호 80슬라이드 번호 81슬라이드 번호 82슬라이드 번호 83슬라이드 번호 84슬라이드 번호 85

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