Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial

Lazarus - OpenGL 3.3 Tutorial

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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. source
Context erzeugen	"Eine Arbeitsfläche erzeugen" Das OpenGL etwas auf den Bildschirm ausgeben kann, wird ein Context, Zeichenfläche gebraucht. source
VAO - Daten laden	"Erste Vectoren" Das OpenGL weis, was ausgegeben werden muss, speichert man die Eckpunkte einer Mesh in eine Vektor-Array. source
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. source
Polygonmodus	"Wie sollen die Polygone verarbeitet werden ?" Die Dreiecke/Linien können als Eckpunkte, Drahtgitter oder Vollflächig ausgegeben werden. source

Inhaltsverzeichnis

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. source
Einfachster Shader	"Einfachste Abbarbeitung" Die minimalste Version eines Shaders. source
Uniform Variablen	"Äusere Beinflussung" Wie kann ich den Ablauf des Shaders von aussen beeinflussen. source
Erste Bewegung	"Die Mesh sollte nicht statisch sein" Wie bewege ich eine Mesh im Shader. source
Mehrere Shader	"Einer ist langweilig" Wie kann ich verschiedene Shader benutzen, da man nicht auf allen Meshes die gleichen Efffekte will. source
Schleifen	"Nicht immer gleich" Im Shader kann man auch verschiedene Abläufe steuern, die if-Schleife. source
Geometrie Shader	"Zusätliche geometrische Berechnung" Ein Zusatz-Shader, der zB. Vektoren verdoppeln kann. source
Punkte verschieden darstellen	"Ein Pixel ist langweilig" Man kann einen Punkt auf verschiedene Arten darstellen, mit dem Shader eine einfache Sache. source
Shader Mandelbrot	"Jetzt wird es komplex" Mit dem Shader kann man auch ganze Fraktale berechnen. source
Wichtige Funktionen	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source

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Vertex-Puffer

Link	Beschreibung
Einfachster Vertex-Puffer	"Mesh Daten" Wie gelangen die Daten der Mesh in die Grafikkarte. source
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. source
Vertex-Puffer in 2D	"Es muss nicht immer 3D sein" Andere Vertex-Daten anstelle von 3D. source
Nur eine Array	"Alles zusammen" Man kann Koordianten, Farben, etc., alles in einen Puffer ablegen. source
Vertex-Daten zur Laufzeit modifizieren	"Es werd dynamisch" Man kann die Vertex-Daten zu Laufzeit modifizieren und neu in die Grafikkarte laden. source
Shapes (Dreiecke)	"Nicht nur einzeln Dreiecke" Man kann die Dreiecke auch zur einer Strip oder Fan zusamenfügen, dies spart Platz im VRAM. source
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. source
DrawArrays	"Nicht immer am Stück" Man kann auch nur einen Teil einer Vertex-Array zeichnen. source
Indices	"Eigene Reihenfolge" Man kann auch eine Liste erstellen und die Reihenfolge der Vertex-Daten selbst betimmen. source
Index-Puffer	"Indizien im Puffer" Auch die Liste der Punkte (Indizien), kann man in einem Puffer ablegen. source
Index-Puffer dynamisch	"Indizien dynamisch" Auch der Indizien-Puffer kann man zur Laufzeit modifizieren. source
Vertex-Puffer auslesen	"Nicht nur schreiben" Ein Vertex-Puffer kann man auch von der Grafikkarte wieder auslesen. source

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Matrix

Link	Beschreibung
Was ist eine Matrix	128px "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. source
Matrix Rotieren	"Drehung" Wie drehe ich eine Mesh mit Hilfe einer Matrix. source
Matrix Verschieben und Multiplizieren	"Mehrere Matrizen" Verschiedene Matrizen können multiplizert werden, soomit sind mehrere Bewegungen der Mesh möglich. source
Kleines Planetarium	"Planetarium" Ein Planetarium ist eine gute Demonstration, wie man Matrizen multipliziert. source

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3D

Link	Beschreibung
Erster-Wuerfel	"Es werde 3D" Anhand eines Würfels sieht man sehr gut die Räumlichkeit einer Scene. source
Polygon - Seite (Backface Culling)	"Alles ist zu viel" Wie unterbinde ich es, das die Rückseite eines Polygones gerendert wird. source
Tiefenbuffer	"Nur Vorn" Es sollte nur das gerendert werden, was man auch sieht, verdecktes sollte nicht gerendert werden. source
Orthogonalprojektion	"Ortografisch" Wird meistens in einem CAD gebraucht. source
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. source
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. source

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Alpha Blending

Link	Beschreibung
Einfaches Alpha Blending	"Es werde transparent" Mit Alpha-Blending ist es erst möglich Fensterscheiben oder Bäume mit OpenGL darzustellen. source
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. source

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Beleuchtung

Link	Beschreibung
Einfache Beleuchtung	"Es wird Erkennbar" Einfachste Variante einer Beleuchtung. source
Ambient Light	"Hintergrund-Beleuchtung" Ein Restlicht ist (fast) immer vorhanden. source
Directional Light	"Sonnenlicht" Das Licht kommt alles von der gleichen Seite, so wie beim Sonnenlicht. Dies ist das am meisten verwendete Licht. source
Mehrere Directional Light Quellen	"Mehrere Lichtquellen" So würde es aussehen, wen es eine rote, grüne und eine blaue Sonne gäbe. source
Point Light Kugel	"Eine Glühbirne" Das Licht strahlt alles von einem Punkt aus in alle Richtungen. source
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. source
Point Light Fragment-Shader	"Detailgetreues Licht" Die Berechnung wird in den Fragemnt-Shader ausgelagert. Dies ist nicht mehr so schnell, dafür aber umso Detailreicher. source
Grundlage Spot Licht	"Eine Taschenlampe" (ohne OpenGL) Dies zeigt die Grundlage der Berechnung eines Lichtstrahles einer Taschnelampe. source
Spot Light, einfacher Kegel	"Taschenlampe" Mesh anstrahlen mit einer Taschenlampe. Normalenberechnung wird ingnoriert. source
Spot Light, mit Normale	"Taschenlampe realistisch" Jetzt werden auch schräge Flächen (Normale) berücksichtigt. source
Spot Light, Abschwaechen	"Taschenlampe wird schwach" Je weiter das Licht weg, je dünkler die Mesh. source

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Material Eigenschaften

Link	Beschreibung
Einfachstes Material	128px "Sonnenlicht" Das Licht kommt alles von der gleichen Seite, so wie beim Sonnenlicht. Dies ist das am meisten verwendete Licht. source
Mehrere Directional Light Quellen	128px "Mehrere Lichtquellen" So würde es aussehen, wen es eine rote, grüne und eine blaue Sonne gäbe. source

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Texturen

Link	Beschreibung
Erste Textur	"Es gebe Bilder" Die Polygone können mit Bilder ( Texturen ) überzogen werden. source
Mehrere Texturen	"Mehrer Texturen" Man kann mehrere Texturen auf dem VRAM ablegen. Und diese bei Bedarf abrufen. source
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. source
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. source
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. source
Texturen und Matrixen	"Bewegte Textur" Mit einer Matrix ist es möglich, eine Textur auf der Mesh zu skalieren/bewegen. source
Multitexturing	"Huckepack" Man kann mehrere Texturen übereinanderlegen (Multitexturing ). source
Filter	"Filter" Man kann Texturen auf verschiedene Art darstellen und filtern. source
Alpha-Textur	"Es werde Transparent" Es ist auch möglich Texturen transparent darzustellen. source
Textur-Koordinaten	"Koordinaten" Die Auswirkung unterschiedlicher Textur-Koordinaten. source
Texturen Perspektiven-Korrektur	"Verzerrte Texturen" Dies kann man aber zum Glück korrigieren. source
1D Textur	"Es geht auch 1D" Texturen können auch 1D sein, eine Linie mit Farb-Punkten. source

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Framepuffer

Link	Beschreibung
In Textur rendern	Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
Framepuffer speichern	Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source

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Shader Effekte

Link	Beschreibung
Blur	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
Sobel	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
Kacheln	128px "Drehung" Wie drehe ich eine Mesh mit Hilfe einer Matrix. source
Kreis	128px "Drehung" Wie drehe ich eine Mesh mit Hilfe einer Matrix. source
Hello World	128px "Drehung" Wie drehe ich eine Mesh mit Hilfe einer Matrix. source

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Geometrie-Shader

Link	Beschreibung
Breite Linien	128px "Bilder direkt aus Bitmap" Texturen können recht einfach von einer Bitmap in das VRAM kopiert werden, es muss nur das format bekannt sein. source
GL TRIANGLE STRIP ADJACENCY	128px "Bilder direkt aus Bitmap" Texturen können recht einfach von einer Bitmap in das VRAM kopiert werden, es muss nur das format bekannt sein. source

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Versuche

Link	Beschreibung
Erste Textur SubImage	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
MipMap	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
Texturen Perspektiven - Korrektur	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
MipMap Kacheln	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
MipMap	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
MipMap diskret	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source
MipMap diskret-2	128px Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar Kommentar source

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