Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial: Unterschied zwischen den Versionen
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* [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/03_-_Vertex-Puffer/55_-_Vertex-Puffer_auslesen source] | * [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/03_-_Vertex-Puffer/55_-_Vertex-Puffer_auslesen source] | ||
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* [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/06_-_Alpha_Blending/10_-_Reihenfolge sortiert_mit_Wuerfeln source] | * [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/06_-_Alpha_Blending/10_-_Reihenfolge sortiert_mit_Wuerfeln source] | ||
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| − | + | Auch bei Texturen mit Alphablending ist die Reiehnfolge wichtig. | |
* [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/06_-_Alpha_Blending/15_-_Reihenfolge sortiert_mit_Texturen source] | * [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/06_-_Alpha_Blending/15_-_Reihenfolge sortiert_mit_Texturen source] | ||
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"Auch eine Glühbirne reflektiert" | "Auch eine Glühbirne reflektiert" | ||
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* [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/15_-_Material_Eigenschaften/05_-_Material_Point_Light source] | * [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/15_-_Material_Eigenschaften/05_-_Material_Point_Light source] | ||
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* [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/20_-_Texturen/50_-_Texturen_Perspektiven-Korrektur source] | * [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/20_-_Texturen/50_-_Texturen_Perspektiven-Korrektur source] | ||
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* [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/25_-_Framepuffer/05_-_Framepuffer_speichern source] | * [https://github.com/sechshelme/Lazarus-OpenGL-3.3-Tutorial/tree/master/25_-_Framepuffer/05_-_Framepuffer_speichern source] | ||
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| + | ![[Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial - Vektoren und Matrizen ( no OpenGL ) - Einleitung Vektorgrafik|Einleitung Vektorgrafik]] | ||
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Version vom 1. August 2018, 16:15 Uhr
Inhaltsverzeichnis
- 1 Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial
- 1.1 Einleitung
- 1.2 Download
- 1.3 Tutorial
- 1.3.1 Einrichten und Einstieg
- 1.3.2 Shader
- 1.3.3 Vertex-Puffer
- 1.3.4 Matrix
- 1.3.5 3D
- 1.3.6 Alpha Blending
- 1.3.7 Beleuchtung
- 1.3.8 Material Eigenschaften
- 1.3.9 Bump Mapping
- 1.3.10 Uniform Buffer Object (UBO)
- 1.3.11 Texturen
- 1.3.12 Cubemap Texturen
- 1.3.13 Framepuffer
- 1.3.14 Geometrie-Shader
- 1.3.15 Schatten
- 1.3.16 Instancing
- 1.3.17 Vektoren und Matrizen ( no OpenGL )
Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial
Einleitung
Hinweis: Die Sourcen auf GitHub sind aktueller als das Wiki.
Auch befinden sich Beispiele auf GitHub, welche im Wiki nicht dokumentiert sind.
Download
Tutorial
Einrichten und Einstieg
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Lazarus fuer OpenGL einrichten
|
 "Lazarus mit OpenGL 3.3" Was sind die Voraussetzungen. Und wie richte ich Lazarus ein, das dies mit OpenGL 3.3 funktioniert.
| |
Context erzeugen
|
 "Eine Arbeitsfläche erzeugen" Das OpenGL etwas auf den Bildschirm ausgeben kann, wird ein Context, Zeichenfläche gebraucht. | |
VAO - Daten laden
|
 "Erste Vectoren" Das OpenGL weis, was ausgegeben werden muss, speichert man die Eckpunkte einer Mesh in eine Vektor-Array. | |
Erster Shader
|
 "Zeichen Routine" Bevor OpenGL etwas ausgeben kann, werden die Daten in einem Shader-Programm abgearbeitet. Somit stehen einem fast unendliche Effekte zu Verfügung. | |
Polygonmodus
|
 "Wie sollen die Polygone verarbeitet werden ?" Die Dreiecke/Linien können als Eckpunkte, Drahtgitter oder Vollflächig ausgegeben werden. |
Shader
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einleitung und laden der Shader
|
 "Das Herz von OpenGL 3.3" Sämtliche Effekt werden hier verarbeitet. Was ist ein Shader und wie lädt man ihn in die Grafikkarte. | |
Einfachster Shader
|
 "Einfachste Abbarbeitung" Die minimalste Version eines Shaders. | |
Uniform Variablen
|
 "Äusere Beinflussung" Wie kann ich den Ablauf des Shaders von aussen beeinflussen. | |
Erste Bewegung
|
 "Die Mesh sollte nicht statisch sein" Wie bewege ich eine Mesh im Shader. | |
Mehrere Shader
|
 "Einer ist langweilig" Wie kann ich verschiedene Shader benutzen, da man nicht auf allen Meshes die gleichen Efffekte will. | |
Schleifen
|
 "Nicht immer gleich" Im Shader kann man auch verschiedene Abläufe steuern, die if-Schleife. | |
Geometrie Shader
|
 "Zusätliche geometrische Berechnung" Ein Zusatz-Shader, der zB. Vektoren verdoppeln kann. | |
Punkte verschieden darstellen
|
 "Ein Pixel ist langweilig" Man kann einen Punkt auf verschiedene Arten darstellen, mit dem Shader eine einfache Sache. | |
Shader Mandelbrot
|
 "Jetzt wird es komplex" Mit dem Shader kann man auch ganze Fraktale berechnen. | |
Variablen Namen auslesen
|
 "Variable auslesen" Man kann auch ermitteln, welche Variablen im Shader verwendet werden.
|
Vertex-Puffer
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einfachster Vertex-Puffer
|
 "Mesh Daten" Wie gelangen die Daten der Mesh in die Grafikkarte. | |
Mehrere Vertex-Puffer, Mehrarbige Mesh
|
 "Nicht nur Koordinaten" Die Vector-Daten können mehr enthalten als nur die Koordinaten, hier sind es die Farben der Face. | |
Vertex-Puffer in 2D
|
 "Es muss nicht immer 3D sein" Andere Vertex-Daten anstelle von 3D. | |
Nur eine Array
|
 "Alles zusammen" Man kann Koordianten, Farben, etc., alles in einen Puffer ablegen. | |
Vertex-Daten zur Laufzeit modifizieren
|
 "Es werde dynamisch" Man kann die Vertex-Daten zu Laufzeit modifizieren und neu in die Grafikkarte laden. | |
Shapes (Dreiecke)
|
.png) "Nicht nur einzeln Dreiecke" Man kann die Dreiecke auch zur einer Strip oder Fan zusamenfügen, dies spart Platz im VRAM. | |
Shapes (Linien und Punkte)
|
.png) "Nicht nur Dreiecke" Ein Vektor-Puffer kann auch aus Linien oder Punkte bestehen. GL_QUAD, GL_POLYGON, so wie im alten OpenGL, gibt es nicht mehr. | |
DrawArrays
|
 "Nicht immer am Stück" Man kann auch nur einen Teil einer Vertex-Array zeichnen. | |
Indices
|
 "Eigene Reihenfolge" Man kann auch eine Liste erstellen und die Reihenfolge der Vertex-Daten selbst betimmen. | |
Indices in VBO
|
 "Indices im Buffer" Die Indices kann man auch in einem VBO speichern. | |
Index-Puffer
|
 "Indizien im Puffer" Auch die Liste der Punkte (Indizien), kann man in einem Puffer ablegen. | |
Index-Puffer dynamisch
|
 "Indizien dynamisch" Auch der Indizien-Puffer kann man zur Laufzeit modifizieren. | |
Vertex-Puffer auslesen
|
 "Nicht nur schreiben" Ein Vertex-Puffer kann man auch von der Grafikkarte wieder auslesen. | |
VertexID
|
 "Einfachste Abbarbeitung" Die minimalste Version eines Shaders. |
Matrix
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Was ist eine Matrix
|
"Bewegung im Raum" Mit eine 4x4 Matrix, kann man sämtliche Bewegungen im Raum darstellen. Verschiebung, Drehung, Skalierung und sogar Perspektive ist mit dieser Matrix möglich. | |
Matrix Rotieren
|
 "Drehung" Wie drehe ich eine Mesh mit Hilfe einer Matrix. | |
Matrix Verschieben und Multiplizieren
|
 "Mehrere Matrizen" Verschiedene Matrizen können multiplizert werden, soomit sind mehrere Bewegungen der Mesh möglich. | |
Kleines Planetarium
|
 "Planetarium" Ein Planetarium ist eine gute Demonstration, wie man Matrizen multipliziert. |
3D
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Erster-Wuerfel
|
 "Es werde 3D" Anhand eines Würfels sieht man sehr gut die Räumlichkeit einer Scene. | |
Polygon - Seite (Backface Culling)
|
.png) "Alles ist zu viel" Wie unterbinde ich es, das die Rückseite eines Polygones gerendert wird. | |
Tiefenbuffer
|
 "Nur Vorn" Es sollte nur das gerendert werden, was man auch sieht, verdecktes sollte nicht gerendert werden. | |
Orthogonalprojektion
|
 "Ortografisch" Wird meistens in einem CAD gebraucht. | |
Fluchtpunktperspektive (Frustum)
|
.png) "Vorn ist grösser" Mit der Fluchtpunktperspektive werden Objekte kleiner je weiter sie von einem weg sind, so wie es in der Realität auch der Fall ist. | |
Betrachtungs - Fenster (Viewport)
|
.png){kind=small} "Nicht mehr verzerrt" Ein Quadrat sollte ein Quadrat bleiben, auch wen das Ausgabefenster nicht Quadratisch ist. Dies passt man in der Perspektive an. |
Alpha Blending
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einfaches Alpha Blending
|
 "Es werde transparent" Mit Alpha-Blending ist es erst möglich Fensterscheiben oder Bäume mit OpenGL darzustellen. | |
Die Reihenfolge ist wichtig
|
 "Die Reihenfolge ist wichtig" Bei Alpha-Blendig ist es sehr wichtig, in welcher Reihenfolge die Polygone/Meshes gezeichnet werden. Mit dem Z-Pufer ist s leider nicht getan. | |
Reihenfolge sortiert mit Wuerfeln
|
 "Zuerst hinten" Meshes sortieren, das Alphablending richtig kommt. | |
Reihenfolge sortiert mit Texturen
|
 "Auch Texturen müssen sortiert werden" Auch bei Texturen mit Alphablending ist die Reiehnfolge wichtig. |
Beleuchtung
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einfache Beleuchtung
|
 "Es wird Erkennbar" Einfachste Variante einer Beleuchtung. | |
Ambient Light
|
 "Hintergrund-Beleuchtung" Ein Restlicht ist (fast) immer vorhanden.
| |
Directional Light
|
 "Sonnenlicht" Das Licht kommt alles von der gleichen Seite, so wie beim Sonnenlicht. Dies ist das am meisten verwendete Licht. | |
Mehrere Directional Light Quellen
|
 "Mehrere Lichtquellen" So würde es aussehen, wen es eine rote, grüne und eine blaue Sonne gäbe. | |
Point Light Kugel
|
 "Eine Glühbirne" Das Licht strahlt alles von einem Punkt aus in alle Richtungen. | |
Point Light Vertex-Shader
|
 "Schnelle Lichtberechnung" Die Berechnung des Lichtes erfolgt im Vertex-Shader. Damit ist die Berechnung sehr schnell, dafür nimmt man Detail-Verlust in Kauf. | |
Point Light Fragment-Shader
|
 "Detailgetreues Licht" Die Berechnung wird in den Fragemnt-Shader ausgelagert. Dies ist nicht mehr so schnell, dafür aber umso Detailreicher. | |
Grundlage Spot Licht
|
 "Eine Taschenlampe" (ohne OpenGL) Dies zeigt die Grundlage der Berechnung eines Lichtstrahles einer Taschnelampe. | |
Spot Light, einfacher Kegel
|
 "Taschenlampe" Mesh anstrahlen mit einer Taschenlampe. Normalenberechnung wird ingnoriert. | |
Spot Light, mit Normale
|
 "Taschenlampe realistisch" Jetzt werden auch schräge Flächen (Normale) berücksichtigt. | |
Spot Light, Abschwaechen
|
 "Taschenlampe wird schwach" Je weiter das Licht weg, je dünkler die Mesh. |
Material Eigenschaften
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Material Directional Light
|
 "Materialien sind unterschiedlich" Je nach Material wird das Licht anders reflektiert. Hier das Sonnenlicht. | |
Material Point Light
|
 "Auch eine Glühbirne reflektiert" Material mit Punkt-Lichtquelle. | |
Material Spot Light
|
 "Eine Taschenlampe" Eine komplexe Taschenlampe mit Abschwächung. |
Bump Mapping
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einfachstes Bump Mapping
|
"Sonnenlicht" Das Licht kommt alles von der gleichen Seite, so wie beim Sonnenlicht. Dies ist das am meisten verwendete Licht. | |
Bump Mapping
|
"Sonnenlicht" Das Licht kommt alles von der gleichen Seite, so wie beim Sonnenlicht. Dies ist das am meisten verwendete Licht. |
Uniform Buffer Object (UBO)
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einfacher UBO
|
_-_Einfacher_UBO.png) "Uniform als Buffer" Mehrere Shader-Parameter in einem Puffer zusammenfassen.
| |
UBO Zur Laufzeit aktualisieren
|
_-_UBO_Zur_Laufzeit_aktualisieren.png) "Shader-Daten aktualisieren" Ohne diese Funktion, würden UBOs gar keinen Sinn machen. Sämtliche Änderungen zur Laufzeit, Farbe, Licht, etc., werden auf diese Art gemacht. | |
Mehrer UBO
|
_-_Mehrer_UBO.png) "Schneller Wechsel" Wen man mehrere UBOs hat, kann man sehr schnell die UniformParameter austauschen. | |
Mehrer Shader und BindingPoint
|
_-_Mehrer_Shader_und_BindingPoint.png) "Mehrere Verbindungen" Mehrere Verbindungen mit einem UBO sind möglich. | |
Mehrere UBOs in einem Shader
|
_-_Mehrere_UBOs_in_einem_Shader.png) "UBOs richtig nutzen" Es werden alle Parameter, inklusive der Matrizen, via UBO übergeben. |
Texturen
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Erste Textur
|
 "Es gebe Bilder" Die Polygone können mit Bilder ( Texturen ) überzogen werden. | |
Mehrere Texturen
|
 "Mehrer Texturen" Man kann mehrere Texturen auf dem VRAM ablegen. Und diese bei Bedarf abrufen. | |
Texturen von BMP
|
 "Bilder direkt aus Bitmap" Texturen können recht einfach von einer Bitmap in das VRAM kopiert werden, es muss nur das format bekannt sein. | |
Texturen mit oglTextur
|
 "Es gibt viele Formate" Da es sehr viele Formate gibt, habe ich eine Klasse geschrieben, welche einem die Arbeit der Erkennung abnimmt. Hinweis: Wen jemand ein Format hat, welches nicht erkannt wird, bitte im Forum melden. | |
Texturen von XPM
|
 "Texturen als Text" Dank des XPM-Format, kann man sehr einfach eine Textur als ASCII-Text erstellen. Es ist kein Grafikprogramm nötig. | |
Texturen und Matrixen
|
 "Bewegte Textur" Mit einer Matrix ist es möglich, eine Textur auf der Mesh zu skalieren/bewegen. | |
Multitexturing
|
 "Huckepack" Man kann mehrere Texturen übereinanderlegen (Multitexturing ). | |
Filter
|
 "Filter" Man kann Texturen auf verschiedene Art darstellen und filtern. | |
Alpha-Textur
|
 "Es werde Transparent" Es ist auch möglich Texturen transparent darzustellen. | |
Textur-Koordinaten
|
 "Koordinaten" Die Auswirkung unterschiedlicher Textur-Koordinaten. | |
Texturen Perspektiven-Korrektur
|
 "Verzerrte Texturen" Dies kann man aber zum Glück korrigieren. | |
1D Textur
|
 "Es geht auch 1D" Texturen können auch 1D sein, eine Linie mit Farb-Punkten. | |
Textur Array
|
 "Alles auf einmal" Mehrere Texturen in einem Textur-Puffer. ( Textur-Array ) | |
Textur Array einzel Bitmap
|
 "Bilder einzeln, aber nur ein Puffer" Bitmaps einzeln in einen Textur-Puffer laden. |
Cubemap Texturen
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Wuerfel
|
"Bilder einzeln, aber nur ein Puffer" Bitmaps einzeln in einen Textur-Puffer laden. | |
Umgebung
|
"Bilder einzeln, aber nur ein Puffer" Bitmaps einzeln in einen Textur-Puffer laden. | |
Kugel
|
"Bilder einzeln, aber nur ein Puffer" Bitmaps einzeln in einen Textur-Puffer laden. |
Framepuffer
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
In Textur rendern
|
 "Es muss nicht der Bildschirm sein" Man kann auch in Texturen rendern. | |
Framepuffer speichern
|
 "Verewigen" Man kann die gerenderte Scene auch in ein Bitmap speichern. |
Geometrie-Shader
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Breite Linien
|
"Bilder direkt aus Bitmap" Texturen können recht einfach von einer Bitmap in das VRAM kopiert werden, es muss nur das format bekannt sein. | |
GL TRIANGLE STRIP ADJACENCY
|
"Bilder direkt aus Bitmap" Texturen können recht einfach von einer Bitmap in das VRAM kopiert werden, es muss nur das format bekannt sein. |
Schatten
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Eine einfache Mesh
|
"Vorn ist grösser" Mit der Fluchtpunktperspektive werden Objekte kleiner je weiter sie von einem weg sind, so wie es in der Realität auch der Fall ist. |
Instancing
| Link | Beschreibung | |
|---|---|---|
Einfachste Instance
|
 "Nur einmal" Mit Instancen kann man eine Mesh mehrmals mit einem Aufruf zeichen. | |
Instance mit Uniform
|
 "Chaotisch" Will man eigene Parameter der Meshes, kann man die per Uniform-Array übergeben. Die Anzahl der Instancen ist sehr begrenzt. | |
Instance mit VertexAttribut
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 "Flexibel sollte es sein" Nimmt man ein Vertex-Attribut ist man viel flexibler mit Instancen. Die Anzahl der Instancen ist fast unbegrenzt.
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Instancen nur in einer Array
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 "Alles in einem" Man kann alle Parameter in ein Record packen. Die ist mit Uniform nicht möglich. | |
VertexAttribDivisor
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 "Nicht immer" Man kann bestimmen, das der Zeiger in der Instance nicht jedes mal erhöht wird. |
Vektoren und Matrizen ( no OpenGL )
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Einleitung Vektorgrafik
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"ohne OpenGL" Was nimmt OpenGL einem für Arbeit ab. | |
Matrix 2D Demo
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Vektoren Cube
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Gradient Triangle
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Vektoren Cube Z-Buffer
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Vektoren Cube Texture
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