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1 Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial

Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial

Einrichten und Einstieg

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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

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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.

Wichtige Funktionen

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Vertex-Puffer

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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 werd dynamisch"

Man kann die Vertex-Daten zu Laufzeit modifizieren und neu in die Grafikkarte laden.

Shapes (Dreiecke)

"Nicht nur einzeln Dreiecke"

Man kann die Dreiecke auch zur einer Strip oder Fan zusamenfügen, dies spart Platz im VRAM.

Shapes (Linien und Punkte)

"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.

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.

Matrix

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Beschreibung

Was ist eine Matrix

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"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

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Beschreibung

Erster-Wuerfel

"Es werde 3D"

Anhand eines Würfels sieht man sehr gut die Räumlichkeit einer Scene.

Polygon - Seite (Backface Culling)

"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)

"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)

"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

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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.

Beleuchtung

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Beschreibung

Einfache Beleuchtung

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Directional Light

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Ambient Light

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Beleuchtung auf Kugel

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Beleuchtung auf Kugel 2

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Punktbeleuchtung Vertex-Shader

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Punktbeleuchtung Fragment-Shader

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Texturen

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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