OpenGL primitives_1

일단, Primitives 가 뭔지 알아야 겠죠? :-D 사전적인 의미는 찾아보시면 아시겠지만, (물건 따위가 덜 발달하고 불편하여) 원시적인 (참조 : 네이버 사전ㅋ) 이란 의미를 가지고 있어요. 서적에서 얘기하는 예시는 "덜 사회적인 사람(an unsophisticated person)" (음???????) 이라고 하는데... 뭔 소리인지는 잘 모르겠어요 :-D(외쿸문화란...ㅋ)
   
간단히 얘기하면 가장 근본이 되는 것들 입니다. 우리는 OpenGL을 이용해서 그럴싸한 뭔가를 그리려고 하는 것이잖아요? 그린다의 가장 기본은 뭘까요?
   
점 이겠죠? :-D
   
그 점이 이어진 것이 선 이겠고, 그 선들이 이어진 게 면, 그 면들이 이어지면 부피가 있는 물체가 될 것이고~ 가장 기본적인 것들을 그려주는 겁니다.
   
그 시작과 끝은 아래와 같은 형식으로 만들어 지게 됩니다. 저 중간에 해당하는 Primitive를 형식에 맞게끔 만들어 주면 되겠죠?
   

• 함수 원형

  void glBegin(GLenum mode);
  void glEnd();   

• mode의 인자

  /* glBegin params */
  GL_POINTS			// Single points
  GL_LINES			// Non-connected lines
  GL_LINE_STRIP		// Series of connected lines
  GL_LINE_LOOP		// Closed loop of connected lines
  GL_TRIANGLES		// Single triangles
  GL_TRIANGLE_STRIP	// Series of connected triangles
  GL_TRIANGLE_FAN		// Set of triangles containing a common central vertex
  GL_QUADS			// Quadrilaterals
  GL_QUAD_STRIP		// Series of connected quadrilaterals
  GL_POLYGON			// Polygon with an arbitrary number of vertices

• 사용법

  glBegin(mode);
  	// do something
  glEnd();

위 의 사용법에서 예시를 들어서 아시겠지만, 우리가 코딩을 할 때 {}로 블록을 표시 하잖아요? 마찮가지에요. glBegin()/glEnd()가 블록을 표현 하는 겁니다.

   
구지 저 처럼 들여쓰기를 하지 않아도 상관은 없어요 :-D 전 제가 보기 편하려구요ㅎ 그럼 위에서 주석처리된 do something에서는 정보를 전달해 주어야 겠죠. 그리는 것에 관련된 정보니까 좌표가 될 거에요. 이때는 glVertex..(..)라는 함수를 사용해서 정보를 OpenGL에 넘겨주게 됩니다.
   
원형은 아래와 같아요. [] 내부에 있는 것은 그것들 중 하나가 나와야 한다는 소리입니다. [v]는 포함 될 때가 있고, 아닐 때가 명확히 있기 때문에 있거나 없을 수 도 있지만, 앞의 두개[][]는 내부의 것 중 하나가 포함 되야 해요:-D

void glVertex[2, 3, 4][d, f, i, s][v](..);

   
한꺼번에 적히니까 알아보기 힘드네요. 좀 풀어 볼까요?

void glVertex[2, 3, 4][d, f, i, s][v](..);

void glVertex2d(GLdouble x, GLdouble y);
void glVertex2f(GLfloat x, GLfloat y);
void glVertex2i(GLint x, GLint y);
void glVertex2s(GLshort x, GLshort y);

void glVertex3d(GLdouble x, GLdouble y, GLdouble z);
void glVertex3f(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z);
void glVertex3i(GLint x, GLint y, GLint z);
void glVertex3s(GLshort x, GLshort y, GLshort z);

void glVertex4d(GLdouble x, GLdouble y, GLdouble z, GLdouble w);
void glVertex4f(GLfloat x, GLfloat y, GLfalot z, GLfloat w);
void glVertex4i(GLint x, GLint y, GLint z, GLint w);
void glVertex4s(GLshort x, GLshort y, GLshort z, GLshort w);

void glVertex2sv(const GLshort *v);
void glVertex2fv(const GLfloat *v);
void glVertex2iv(const GLint *v);
void glVertex2sv(const GLshort *v);
void glVertex3sv(const GLshort *v);
void glVertex3fv(const GLfloat *v);
void glVertex3iv(const GLint *v);
void glVertex3sv(const GLshort *v);
void glVertex4sv(const GLshort *v);
void glVertex4fv(const GLfloat *v);
void glVertex4iv(const GLint *v);

void glVertex4sv(const GLshort *v);

   
구분이 되도록 나누었습니다. 숫자는 차원을 의미 합니다. 그 다음 나오는 것은 타입을 이야기 하는 것이죠. 마지막에 나오는 v는 배열로 인자를 넘길 때 사용하게 됩니다.
   
그럼 몇 가지를 보도록 할게요.

• Drawing Points in 3D(3차원상에 점 그리기)
  (뭐 직역이 다소 촌스럽긴 해도) 그림의 가장 기본이 되는 점을 그려보도록 하겠습니다.
  

  glBegin(GL_POINTS);
  	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
  glEnd();
  

  
     
  (휴우...) 다 됐어요 :-D 뭐 일단 표현을 하자면,
  점을 그리자! : GL_POINTS
  좌표는 이거야... : (0.0, 0.0, 0.0)
  점 그리기 끝 : glEnd()
     
  여러 개의 점을 그리고 싶다면, 위의 내용을 여러 번 반복 하면 되겠죠.
  

  glBegin(GL_POINTS);
  	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
  glEnd();
  glBegin(GL_POINTS);
  	glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
  glEnd();
  

  
     
  위의 내용은 사실 최악의 코드 랍니다. 점의 경우에는 찍으면 되니까 한번에 표현 해주어도 되어요. 바로 아래 처럼..
  

  glBegin(GL_POINTS);
  	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
  	glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
  glEnd();
  

  
     
  
  점 그리기에 관한 약간의 발전된 코딩 열기
  
  점 그리기에 관한 약간의 발전된 코딩 닫기
  
  • Modifying Point Size(점 크기 수정)
    OpenGL은 상태 기계입니다. 이 얘기는 가장 중요한 것인데, OpenGL이 어떠한 "행위"를 할 때에는 관련된 상태를 먼저 파악하고, 그 상태에 따라서 행동을 하게 됩니다. 점의 크기 또한 상태중 하나 이며, 이는 앞선 포스팅(OpenGL states) 에서 설명한 glGet()에서 GL_POINT_SIZE 인자를 넘겨서 확인 할 수 있습니다.
    

    GLfloat point_size;
    glGetFloatv(GL_POINT_SIZE, &point_size);
    

    
       
    함수의 원형은 아래와 같습니다.
    

    void glPointSize(GLfloat size);
    

    
       
    기본값은 1.0입니다. 점을 그리기 전에 먼저 설정을 해야죠.
    

    GLfloat point_size;
    glGetFloatv(GL_POINT_SIZE, &point_size);
    
    if(point_size == 1.0)
    	glPointSize(2.0);	// Change point size!
    
    glBegin(GL_POINTS);
    	glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    	glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glEnd();
    

    
       
    
  • Antialiasing Points(점의 엘리어싱 제거)
    적합한 직역이 없어서 그냥 적어요ㅎ;; 안티엘리어싱은 나중에 따로 설명이 필요 할 거 같네요 :-D 아직 목차를 다 보지는 않았지만 나중에 나올 거 같아요.(학과에서도 수업 두번에 걸쳐서 설명 했...;;;)
       
    일단은 그냥 우둘투둘하게 보이는 거를 완곡하게 표현 한다고 생각하시면 될 거에요.
       
    OpenGL 내부의 상태값에 대해서 먼저 볼 필요가 있네요. 아래는 확인하는 코드 에요.
    

    GLfloat pSize;
    GLfloat sizes[2];
    GLfloat granularity;
    
    glGetFloatv(GL_POINT_SIZE, &pSize);
    glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE, sizes);
    glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_GRANULARITY, &granularity);   

    결과는 아래와 같이 나오네요 :)
    
       
    점의 크기가 너무 작아서 보이지 않으니까 점의 크기를 키워 보았습니다.
    
     
       
    이제 안티엘리어싱을 적용해 볼까요?
    

    glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
    

    결과는 아래와 같네요.
    
     
       
    점의 크기를 변경시켜도 안티엘리어싱을 적용하면 크기가 바뀌지 않더라구요. 원인으로 분석한 것은 안티엘리어싱을 적용하게 되면 최소/최대/입도값에 따라서 적용이 되는 거 같은데, 이 부분은 차후에 더 정보를 얻게 되면 적어 놓을 게요(ㅠㅠ)
       
    이렇게 설정된 안티엘리어싱은 아래의 코드로 적용취소 시킬 수 있습니다.
    

    glDisable(GL_POINT_SMOOTH);

  점 그리기에 관한 약간의 발전된 코딩 닫기
  
     
  
• Drawing Lines in 3D(3차원상에 선 그리기)
  역시 촌스러운 직역(ㅋㅋ :-D) 선이기 때문에 최소한 "두 개" 이상의 점들의 좌표가 필요 하겠죠? 기본이 되는 코드는 아래와 같습니다.
  

  glBegin(GL_LINES);
  	glVertex3f(0.5, 0.5, 0.0);
  	glVertex3f(-0.5, -0.5, 0.0);
  glEnd();
  

  결과는 아래와 같이 나오네요.
  
   
     
  
  선 그리기에 관한 약간의 발전된 코딩 열기
  
  선 그리기에 관한 약간의 발전된 코딩 닫기
  
  • Modifying Line Width(선의 굵기 변경)
    앞서 점에서 설명을 많이 했으니까, 값을 변경 시키는 함수 원형만 적을 게요. 기본값은 1.0 입니다. 함수의 원형은 아래와 같습니다.
    

    void glLineWidth(GLfloat width);   

  • Antialiasing Line Width(선의 엘리어싱 제거)
    점과 마찮가지로 선의 굵기에 관한 각종 정보(최소/최대/입도값)에 따라서 표현이 달라진답니다. 값들을 확인 하고 싶으시면 아래의 코드를 실행 하면 됩니다.

    Glfloat sizes[2];
    GLfloat granularity;
    
    glGetFloatv(GL_LINE_WIDTH_RANGE, sizes);
    // min value : size[0]
    // max value : size[1]
    
    glGetFloatv(GL_LINE_WIDTH_GRANULARITY, &granularity);

    역시 설정/해지는 아래와 같이 mode만 적어 주면 되겠죠.
    

    glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
    glDisable(GL_LINE_SMOOTH);

  • Specifying a Stipple Pattern(선의 종류)
    서적이 원서이다 보니까 뭔 말인지 알아먹기 까지 시간이 많이 걸리네요(제길 영어울렁증T^T)
       
    선을 그릴 때 어떠한 형태로 그릴 것인지에 관한 설정 이에요. 함수의 원형은 아래와 같습니다.
    

    void glLineStipple(GLint factor, GLushort pattern);

    인자는 아래와 같은 성격을 가집니다.
    factor : 패턴이 반복 되는 횟수. 기본값은 1이며, 1에서 256의 범위가 들어가야 합니다.
    pattern : 16비트의 패턴입니다. 기본적으로는 모두 1의 값을 가지고 있습니다.
       
    factor에 대해서 설명을 하자면(아래에 나오는 패턴 그림을 보면서..), 하나의 비트가 반복되는 횟수를 의미합니다. 1이면 비트가 한번씩 나오게 되는 것이죠? 2이면 하나의 비트가 두 번씩,,, 숫자가 커지면 커질 수록 패턴이 늘려져서 나오는 것처럼 보이게 되는 것이죠.
    
     
       
    패턴에 대해서 설명을 하자면, 우리가 적을 때는 16비트로 표현하지만, 내부적으로는 우리가 설정한 비트들을 역으로 돌려서 1은 색이 칠해진 부분, 0은 색이 없는 부분으로 판단해서 표현합니다. 패턴을 0xFAFA로 설정 했다면 아래와 같이 나오게 될 거에요.
    
     
       
    

  선 그리기에 관한 약간의 발전된 코딩 닫기
  
     
  

이번 포스팅은 양이 많아서 두 개로 나누었습니다. :-D
   
참조 : OPENGL GAME PROGRAMMING(Foreword by Mark J.Kilgard)