OpenGL Receptury dla programisty

Ponad 40 gotowych przepisów pokazujących możliwości zastosowania biblioteki OpenGL w nowoczesnych aplikacjach.

OpenGL dostarcza programistom API do renderowania zaawansowanych grafik i animacji. To oprogramowanie umożliwia im tworzenie niezwykle atrakcyjnych gier, prezentacji oraz efektów graficznych. Jeżeli chcesz poznać możliwości OpenGL, jeżeli szukasz odpowiedzi na nurtujące Cię pytania, to trafiłeś na świetną książkę!

Znajdziesz w niej zbiór receptur cenionych przez programistów. Dzięki nim błyskawicznie rozwiążesz typowe problemy oraz zobaczysz, jak podejść do przeróżnych zagadnień związanych z OpenGL. Sięgnij po tę lekturę, a nauczysz się wybierać obiekty na podstawie ich różnych właściwości, mapować środowisko, filtrować obraz oraz tworzyć realne scenerie za pomocą odpowiedniej gry światła i cienia. Ponadto zobaczysz, jak śledzić promienie, ścieżki oraz tworzyć animacje szkieletowe i symulacje fizyczne. Ta książka to kopalnia najlepszych przepisów na wykorzystanie OpenGL!

Na licznych przykładach poznasz zasady:
• tworzenia renderingowego kontekstu w OpenGL 3.3,
• operowania wirtualną kamerą i wskazywania obiektów w scenie 3D,
• symulowania odbić lustrzanych za pomocą renderowania pozaekranowego i mapowania środowiska,
• stosowania technik mapowania cieni włącznie z mapowaniem wariancyjnym,
• implementowania systemów cząsteczkowych przy użyciu shaderów,
• realizacji globalnego oświetlenia w oparciu o GPU i z użyciem harmonik sferycznych oraz SSAO,
• symulowania przezroczystości metodami bazującymi na dualnym peelingu głębi,
• wykonywania renderingów wolumetrycznych metodą cięcia połówkowokątowego i symulacji fizycznych z transformacyjnym sprzężeniem zwrotnym.

Najlepsze przepisy na OpenGL.

Spis treści:

Rozdział 1. Wprowadzenie do nowoczesnego OpenGL (17)

• Wstęp (17)
• Instalacja rdzennego profilu OpenGL 3.3 w Visual Studio 2013 przy użyciu bibliotek GLEW i freeglut (18)
• Projektowanie klasy shadera w GLSL (26)
• Renderowanie kolorowego trójkąta za pomocą shaderów (29)
• Wykonanie deformatora siatki przy użyciu shadera wierzchołków (38)
• Dynamiczne zagęszczanie podziału płaszczyzny przy użyciu shadera geometrii (46)
• Dynamiczne zagęszczanie podziału płaszczyzny przy użyciu shadera geometrii i renderingu instancyjnego (53)
• Rysowanie obrazu 2D przy użyciu shadera fragmentów i biblioteki SOIL (57)

Rozdział 2. Wyświetlanie i wskazywanie obiektów 3D (63)

• Wstęp (63)
• Implementacja wektorowego modelu kamery z obsługą ruchów w stylu gier FPS (64)
• Implementacja kamery swobodnej (68)
• Implementacja kamery wycelowanej (70)
• Ukrywanie elementów spoza bryły widzenia (74)
• Wskazywanie obiektów z użyciem bufora głębi (79)
• Wskazywanie obiektów na podstawie koloru (83)
• Wskazywanie obiektów na podstawie ich przecięć z promieniem oka (85)

Rozdział 3. Rendering pozaekranowy i mapowanie środowiska (89)

• Wstęp (89)
• Implementacja filtra wirowego przy użyciu shadera fragmentów (90)
• Renderowanie sześcianu nieba metodą statycznego mapowania sześciennego (93)
• Implementacja lustra z renderowaniem pozaekranowym przy użyciu FBO (97)
• Renderowanie obiektów lustrzanych z użyciem dynamicznego mapowania sześciennego (101)
• Implementacja filtrowania obrazu (wyostrzania, rozmywania, wytłaczania) metodą splotu (106)
• Implementacja efektu poświaty (109)

Rozdział 4. Światła i cienie (115)

• Wstęp (115)
• Implementacja oświetlenia punktowego na poziomie wierzchołków i fragmentów (116)
• Implementacja światła kierunkowego na poziomie fragmentów (122)
• Implementacja zanikającego światła punktowego na poziomie fragmentów (124)
• Implementacja oświetlenia reflektorowego na poziomie fragmentów (128)
• Mapowanie cieni przy użyciu FBO (130)
• Przygotowania (131)
• Mapowanie cieni z filtrowaniem PCF (136)
• Wariancyjne mapowanie cieni (141)

Rozdział 5. Formaty modeli siatkowych i systemy cząsteczkowe (151)

• Wstęp (151)
• Modelowanie terenu przy użyciu mapy wysokości (152)
• Wczytywanie modeli 3ds przy użyciu odrębnych buforów (156)
• Wczytywanie modeli OBJ przy użyciu buforów z przeplotem (166)
• Wczytywanie modeli w formacie EZMesh (171)
• Implementacja prostego systemu cząsteczkowego (178)

Rozdział 6. Mieszanie alfa i oświetlenie globalne na GPU (189)

• Wstęp (189)
• Implementacja przezroczystości techniką peelingu jednokierunkowego (190)
• Implementacja przezroczystości techniką peelingu dualnego (197)
• Implementacja okluzji otoczenia w przestrzeni ekranu (SSAO) (203)
• Implementacja metody harmonik sferycznych w oświetleniu globalnym (210)
• Śledzenie promieni realizowane przez GPU (216)
• Śledzenie ścieżek realizowane przez GPU (221)

Rozdział 7. Techniki renderingu wolumetrycznego bazujące na GPU (227)

• Wstęp (227)
• Implementacja renderingu wolumetrycznego z cięciem tekstury 3D na płaty (228)
• Implementacja renderingu wolumetrycznego z jednoprzebiegowym rzucaniem promieni (236)
• Pseudoizopowierzchniowy rendering w jednoprzebiegowym rzucaniu promieni (241)
• Rendering wolumetryczny z użyciem splattingu (245)
• Implementacja funkcji przejścia dla klasyfikacji objętościowej (252)
• Implementacja wydzielania wielokątnej izopowierzchni metodą maszerujących sześcianów (255)
• Wolumetryczne oświetlenie oparte na technice cięcia połówkowokątowego (262)

Rozdział 8. Animacje szkieletowe i symulacje fizyczne na GPU (269)

• Wstęp (269)
• Implementacja animacji szkieletowej z paletą macierzy skinningowych (270)
• Implementacja animacji szkieletowej ze skinningiem wykonanym przy użyciu kwaternionu dualnego (280)
• Modelowanie tkanin z użyciem transformacyjnego sprzężenia zwrotnego (287)
• Implementacja wykrywania kolizji z tkaniną i reagowania na nie (296)
• Implementacja systemu cząsteczkowego z transformacyjnym sprzężeniem zwrotnym (301)