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CONTENIDO

JOGL (Java OpenGL)…………………………………………….. 3

Características…………………………………………………….. 4

Funcionamiento…………………………………………………… 5

Implementación…………………………………………………… 8

Clases y Métodos…………………………………………………. 11

Sistema de Coordenadas………………………………………….. 16

Primitivas……………………………………………………….. 17

Ejemplos…………………………………………………………. 18

Estructura de una Pirámide………………………………………. 19

Transformaciones………………………………………………… 20

Visibilidad de Superficies………………………………………… 22

Animaciones……………………………………………………… 26

Aplicaciones……………………………………………………… 27

Ejemplos de Código……………………………………………… 29

Apuntes Extras…………………………………………………… 34

OpenGL es la interfaz software de hardware gráfico. (Motor 3D cuyas rutinas

están integradas en tarjetas graficas 3D

Desarrollado por Sillicon Graphics Inc (SGI), en pro de hacer un estándar en

la representación 3D gratuito y con código abierto (open source).

Consta de unas 120 funciones.

Diseñado de forma independiente del hardware por lo que es multiplataforma

No incluye comandos para gestionar ventanas, ni para capturar órdenes de

usuarios

Es una de las Tecnologías Open-

Source iniciado por: ―the Game

Technology Group‖ y ―Sun

Microsystems‖ en el año 2003 (JOGL

– JOAL - Jinput) con el objetivo de

proporcionar aceleración 3D por

hardware a aplicaciones Java.

Es una biblioteca que permite

programar OpenGL desde Java M.Sc. Ing. Juan Pablo Luna

Felipez

Edad: 29

Docente de la Carrera Ing.

Informática (UNSXX).

Materia: Programación Gráfica

3 38

Puede combinarse con AWT y

SWING.

Acceso a la mayoría de

características disponibles en C

(excepto llamadas a ventanas).

Soporte de las librerías GLU y

GLUT.

Soporte para animación, carga de

texturas, archivos y captura de

pantalla, etc.

Trabaja como maquina de estados

(un estado permanece activado

hasta que se desactive).

Sin soporte para sonido o

dispositivos de entrada(JOAL and

Jinput).

37 4

Diseño

Utiliza la especificación JSR-

231

Acceso total a la API

OpenGL 2.0

Llama a la API OpenGL

gracias a la JNI JOGL

simplemente expone las

funciones de OpenGL, por

medio de métodos contenidos

en pocas clases (Wrapper).

Desventaja: Al ser OpengL

procedural y de máquina de

estados es inconsistente con

la forma habitual de

programar en Java

Ventaja: Conversión de

código de aplicaciones C.

Clases de JOGL

Para trabajar con JOGL se

debe utilizar mínimamente

cinco clases:

GLCanvas

ó

GLPanel

GLEventListener

GLAutoDrawable

GL

Estas clases se encuentran en el

package javax.media.opengl

5 36

GLCanvas y

GLPanel

JOGL tiene dos clases

―containers‖ que permiten

realizar las funciones de

dibujado sobre ellos :

GLCanvas

GLJPanel

Se puede utilizar cualquiera

Es más veloz trabajar con

GLCanvas.

GLPanel es para

compatibilidad con

componentes SWING.

En ambos se puede realizar el

dibujado a través de la interface

GLEventListener

GLEventListener

Interfaz que provee acceso

para realizar funciones de

dibujado, consta de 4

métodos:

init(GLAutoDrawable g) Se ejecuta la primera vez, aquí

se realizan tareas como la de

carga de texturas o la fijacion

de la perspectiva y la camara.

display(GLAutoDrawable g) Es aquí donde se hace el

dibujado

reshape(GLAutoDrawable

g, int x, int y, int ancho, int

alto) Este método es llamado

cuando la ventana cambia de

tamaño

displayChanged(GLAutoDr

awable g, boolean b1,

boolean b2) Se utiliza cuando se cambia de

dispositivo de despliegue

(gral. no utilizado)

35 6

GLAutoDrawable

GLAutoDrawable es el elemento que permite acceder a las

funciones de dibujado, es por eso que forma parte de los

parámetros de la interfaz GLEventListener.

Esta clase permite Obtener el contexto de dibujo a través de la

clase GL.

GL

Es la clase principal que permite acceder directamente a las

funciones de OGL.

Se obtiene a partir de la clase GLAutoDrawable

gl=g.getGL();

7 34

1. Inicie NetBeans y entre en el menu Tools|Plugins.

2. Presione el botón add y elija la opción Downloaded plugins

list y presione Install.

frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {

public void windowClosing(WindowEvent e) {

bQuit = true;

displayT.stop();

System.exit(0);

}

});

frame.setVisible(true);

// frame.show();

canvas.requestFocus();

while( !bQuit ) {

canvas.display();

}

}

}

33 8

3. Vaya a la pestaña de Settings y asegúrese de que el centro de

actualizaciones este habilitado.

4. Cambie a la pestaña de Available Plugins, busque OpenGL

y verifique que se encuentran todos los paquetes que se quieren

instalar.

5. Finalice la instalación presionando Install.

public void keyReleased(KeyEvent e) {

}

public void keyTyped(KeyEvent e) {

}

}

JavaDia class—La clase principal enlaza la clase JavaRenderer. El

código dibuja la escena en la GLCanvas.

import javax.media.opengl.GLCanvas;

import java.awt.Frame;

import java.awt.event.WindowAdapter;

import java.awt.event.WindowEvent;

public class JavaDia implements Runnable {

static Thread displayT = new Thread(new JavaDia());

static boolean bQuit = false;

public static void main(String[] args) {

displayT.start();

}

public void run() {

Frame frame = new Frame("Jogl 3d Shape/Rotation");

GLCanvas canvas = new GLCanvas();

canvas.addGLEventListener(new JavaRenderer());

frame.add(canvas);

frame.setSize(640, 480);

frame.setUndecorated(true);

int size = frame.getExtendedState();

size |= Frame.MAXIMIZED_BOTH;

frame.setExtendedState(size);

9 32

public void displayChanged(GLAutoDrawable gLDrawable,

boolean modeChanged, boolean deviceChanged) {

}

public void init(GLAutoDrawable gLDrawable) {

final GL gl = gLDrawable.getGL();

gl.glShadeModel(GL.GL_SMOOTH);

gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

gl.glClearDepth(1.0f);

gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);

gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);

gl.glHint(GL.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT,

GL.GL_NICEST);

gLDrawable.addKeyListener(this);

}

public void reshape(GLAutoDrawable gLDrawable, int x,

int y, int width, int height) {


if(height <= 0) {

height = 1;

}

final float h = (float)width / (float)height;

gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);

gl.glLoadIdentity();

glu.gluPerspective(50.0f, h, 1.0, 1000.0);

gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);


}

public void keyPressed(KeyEvent e) {

if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ESCAPE) {

JavaDia.bQuit = true;

JavaDia.displayT = null;

System.exit(0);

}

}

31 10

Clase GLUT

Constructor:

public GLUT()

Métodos:

public void glutWireSphere(double radius,

int slices, int stacks)

public void glutSolidSphere(double radius,

int slices, int stacks)

public void glutWireCone(double base,

double height, int slices, int stacks)

public void glutSolidCone(double base,


public void

glutWireCylinder(double radius,


public void

glutSolidCylinder(double radius,


public void glutWireCube(float size)

public void glutSolidCube(float size)

public void

glutWireTorus(double innerRadius,

double outerRadius, int nsides, int rings)

public void

glutSolidTorus(double innerRadius,

double outerRadius, int nsides, int rings)

Clase GLU

Constructor:

public GLU()

Métodos:

gluNewQuadric()

gluLookAt(double eyeX, double eyeY,

double eyeZ, double centerX, double

centerY, double centerZ, double upX,

double upY, double upZ)

gluCylinder(GLUquadric quad, double

base, double top, double height, int slices,

int stacks)

gl.glBegin(GL.GL_TRIANGLES);

// Front

gl.glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(0.0f,

1.0f, 0.0f);

gl.glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); gl.glVertex3f(-1.0f,

-1.0f, 1.0f);


-1.0f, 1.0f);

// Right Side Facing Front


1.0f, 0.0f);


-1.0f, 1.0f);


-1.0f, -1.0f);

// Left Side Facing Front


1.0f, 0.0f);


-1.0f, -1.0f);


-1.0f, 1.0f);

// Bottom


-1.0f, 1.0f);


-1.0f, 1.0f);


-1.0f, -1.0f);

gl.glEnd();

rotateT += 0.2f;

}

11 30

Para implementar esta interfaz se crea una clase para este propósito

import javax.media.opengl.GLEventListener;

import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;

import javax.media.opengl.GL;

class CJogl implements GLEventListener

{

public void init(GLAutoDrawable g)

{

}

public void display(GLAutoDrawable g)

{

GL gl=g.getGL();

}

public void reshape(GLAutoDrawable g, int x, int y, int ancho,

int alto)

{

}

public void displayChanged(GLAutoDrawable g, boolean b1,

boolean b2)

{

}

}

Programación de una Pirámide 3D

Este programa dibuja una pirámide 3D mediante JOGL.

JavaRenderer class — Esta clase usa GLAutoDrawable para generar la

escena.

import javax.media.opengl.GL;

import javax.media.opengl.GLEventListener;

import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;

import javax.media.opengl.glu.GLU;

import java.awt.event.KeyEvent;

import java.awt.event.KeyListener;

public class JavaRenderer implements GLEventListener,

KeyListener {

private float rotateT = 0.0f;

private static final GLU glu = new GLU();

public void display(GLAutoDrawable gLDrawable) {


gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

gl.glClear(GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);


gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);

gl.glRotatef(rotateT, 1.0f, 0.0f, 0.0f);




29 12

GLCanvas se puede añadir como un componente en un JFrame

import javax.swing.JFrame;

import javax.media.opengl.GLCanvas;

class CVentana extends JFrame

{

CVentana()

{

this.setTitle("Programa JOGL");

this.setExtendedState(this.MAXIMIZED_BOTH);

this.setDefaultCloseOperation(this.EXIT_ON_CLOSE);

GLCanvas c=new GLCanvas();

c.addGLEventListener(new CJogl());

this.getContentPane().add(c);

this.show();

}

}

13 28

Este programa dibuja una pirámide 3D mediante JOGL.

Una animación simplemente es un bucle de la función de dibujado

Con el objeto Animator conseguimos ese bucle y además conseguimos

el trato concurrente y la posibilidad de poder fijar la frecuencia de

redibujado.

Animator animator = null;

Animator = new

Animator(GLCanvas objeto);

Animator.start();

Animator.stop();

15 26

GLenum Face GLenum pname Const GLFloat

*params

GL_FRONT GL_DIFFUSE (R,G,B,1.0)

GL_BACK GL_AMBIENT (R,G,B,1.0)

GL_FRONT_A

ND_BACK

GL_AMBIENT_AND_D

IFFUSE

(R,G,B,1.0)

GL_EMISION (R,G,B,1.0)

GL_SPECULAR (R,G,B,1.0)

GL_SHININESS [0,128]

JOGL Maneja el sistema de cordenas como se muestra en la figura:

Establecer el tipo de Material

gl.glMaterialf(int, int, float);

COLOR

gl.glMaterialfv(gl.GL_FRONT_AND_BACK*, gl.GL_AMBIENT,val*);

gl.glMaterialfv(gl.GL_FRONT_AND_BACK*, gl. GL_DIFUSSE,val*);

gl.glMaterialfv(gl.GL_FRONT_AND_BACK*, gl.

GL_AMBIENT_AND_DIFUSSE,val*);

gl.glMaterialfv(gl.GL_FRONT_AND_BACK*, gl.

GL_SPECULAR,val*);

*Se puede utilizar tambien GL_FRONT, GL_BACK

*val es un vector de tres componentes {R,G,B,A} que especifica el color.

(Es habitual que el comportamiento ante la luz difusa

y la ambiental sea el mismo)

25 16

Punto

Línea

Triangulo

Cuadrado

Polígono, etc.

“Una primitiva es simplemente la

interpretación de un conjunto de

vértices, dibujados de una forma

específica en pantalla”

LUCES (ILUMINACION)

Plana o FLAT

Suave o SMOOTH/GOURAUD

Iluminación PHONG

ILUMINACION FLAT

gl.glShadeModel(gl.GL_FLAT);

Iluminación SMOOTH

gl.glShadeModel(gl.GL_SMOOTH);

Materiales

Se debe asociar un tipo de

material al poligono

Características de un material:

Reflexión Difusa (difusse)

Reflexión Espectacular (specular)

Reflexión Ambiental (ambient)

Coeficiente de Brillo (shininess)

Coeficiente de Emisión (emissión)

17 24

Modo Ortogonal

gl.glOrtho(xmin,xmax,ymin,ymax,zm

in,zmax);

2) Posicionar la camara

glu.gluLookAt(posx,posy,posz,ojox,o

joy,ojoz,vx,vy,vz);

LUCES

Permite dar mayor realismo a la

escena

Esiten tres tipos de luces:

PASOS PARA USAR LUCES

1) Activar el uso de luces

gl.glEnable(gl.GL_LIGHTING);

2) Definir las carácterísticas de cada

luz

gl.glLigthfv(…);

3) Definir las caracteristicas de los

materiales de los objetos

gl.glMaterialfv(…);

4) Activar luces

gl.glEnable(gl.GL_LIGHTn);

23 18

gl.glBegin(primitiva);

/* definir vertices que conforman la primitiva */

glEnd();

Ejemplo

gl.glBegin(gl.GL_TRIANGLES);

{

gl.glColor3f(1f,0f,0f);

gl.glVertex(-1f,0f,0f);


gl.glVertex(1f,0f,0f);


gl.glVertex(0f,1f,0f);

}

glEnd();

1) Activar el ocultamiento de

objetos

gl.glEnable(gl.GL_DEPTH_TES

T);

2) Indicar que se renderize las

partes visibles

gl.glClear(gl.GL_COLOR_BUFF

ER_BIT|gl.GL_DEPTH_BUFFE

R_BIT);

3) Desactivar el ocultamiento de

objetos

gl.glDisable(gl.GL_DEPTH_TES

T);

MANEJO DE LA CAMARA

Permite mover nuestro punto de

vista en toda aplicación grafica

para mirar al punto que se desee

Establecer el modo de vista

Modo Perspectiva

glu.gluPerspective(angulo,aspecto*

,vistaCercana,vistaLejana)

*aspecto=Relación ancho alto

19 22

TRASLACION

gl.glTraslatef(float,float,float); ROTACIÓN

gl.glRotatef(float,

float,float,float); ESCALACIÓN

gl.glScalef(float,float,float);

Otras…

PUNTOS gl.glPointSize(5.0f);

LINEAS

GLLINES

Líneas sueltas

GL_LINE_STRIP

Líneas conectadas

GL_LINE_LOOP

Líneas conectadas mas la última con

la primera

TRIÁNGULOS

GL_TRIANGLES

Dibuja un triángulo

GL_TRIANGLE_STRIP

Dibuja varios triángulos conectados

CUADRADOS

GL_QUADS

Dibuja cuadrados

GL_QUAD_STRIP

Dibuja cuadrados conectados

COLORES

gl.glColor3f(r,g,b);

Establece un color con el sistema

RBG

RELLENADO DE POLIGONOS gl.glShadelModel(GL_FLAT)

Rellena con el último color activo

gl.glShadelModel(GL_SMOOTH)

Rellena en degrado con los color

definidos para cada vértice

OCULTAR OBJETOS NO

VISIBLES

gl.glEnable(gl.GL_DEPTH_TEST)

; Activa el ocultamiento de objetos

gl.glDisable(gl.GL_DEPTH_TEST

); Desactiva el ocultamiento de objetos

BORRAR FONDO

gl.glClear(gl.GL_COLOR_BUFFE

R_BIT) Borra con el color establecido en el

buffer con gl.glClearColor

gl.glClear(gl.GL_COLOR_BUFFE

R_BIT|gl.GL_DEPTH_BUFFER_

BIT); Borra con el color establecido en el

buffer con gl.glClearColor y las

partes ocultas

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