2010-JOGL-02-Einfuehrung

C A R LV O N

O S S I E T Z K Y

Einfuhrung in JOGL 2.0

Johannes Diemke

Ubung im Modul OpenGL mit JavaWintersemester 2010/2011

Einfuhrung

OpenGL

Open Graphics Library

Spezifikation fur ein plattformunabhangiges API fur 2D- und3D-Computergrafik

Ist als Zustandsautomat entworfen

Dient als Schnittstelle zwischen Benutzer und Grafikkarte

Im professionellen Bereich als 3D-Standard fuhrend

Aktuelle Version: 4.1 (26. Juli 2010)

Johannes Diemke OpenGL mit Java WiSe 2010 / 2011 2/26

Einfuhrung

Java Bindings for OpenGLErmoglichen Java Programmen die Nutzung der OpenGL API

I Wrapperklassen stellen die Schnittstelle bereitI Nutzten das Java Native Interface

Der Grafikcode gleicht dem von C/C++ OpenGL Programmen

I Einfache Portierung bestehender OpenGL ProgrammeI JOGL lernen ist im Wesentlichen OpenGL lernen

Eroffnet neue Einsatzgebiete fur Java

I Computerspiele, VR, CAD, Simulationen, . . .

Versionen

Stable Release: JOGL 1.1.1 (22. Mai 2008)Preview Release: JOGL 2.0 PRE 20101001 (30. Sept. 2010)


Einfuhrung

Warum JOGL 2.0?

JOGL 1.1.1 wurde nur bis OpenGL 2.1 entwickelt

Ab OpenGL 3.1 ist ein Großteil der als deprecated eingestuftenFunktionalitat der fixed function pipeline aus der API entfernt

Mit JOGL 2.0 wurden daher Profile als Abstraktion derverschiedenen OpenGL Versionen eingefuhrt

Weiterhin wurde eine geringfugige Refaktorierung der APIdurchgefuhrt

Programme die OpenGL > 2.1 verwenden wollen benotigen daherJOGL 2.0


Einfuhrung

Installation von JOGL 2.0

1 JOGL 2.0 setzt eine vorhandene Installation des JDK voraus

I http://java.sun.com/

2 Um JOGL 2.0 verwenden zu konnen, mussen die benotigtenBibliotheken von JogAmp bezogen werden

I http://jogamp.com/

3 Als nachstes muss das Archiv mit den Bibliotheken in ein beliebigesVerzeichnis entpackt werden

I Bspw. /home/trigger/lib/jogl-2.0-pre-20101001-linux-i586I Im Unterverzeichnis ./lib befinden sich die JOGL 2.0 JAR Dateien

sowie dazugehorige native Bibliotheken


http://java.sun.com/

http://jogamp.com/

Einfuhrung

Installation von JOGL 2.0 (Forts.)

4 Konfiguration der Eclipse IDE zur Verwendung von JOGL 2.0

I Erstellen der User Library jogl-2.0 fur die JOGL BibliothekWindow I Preferences I Java I Build Path I User Libraries I New. . .


Einfuhrung



I Erstellen der User Library jogl-2.0 fur die JOGL BibliothekWindow I Preferences I Java I Build Path I User Libraries I New. . .


Einfuhrung



I Hinzufugen der JOGL 2.0 JARsjogl.all.jar, gluegen-rt.jar, nativewindow.all.jar, newt.all.jar


Einfuhrung



I Setzen der Native library location der hinzugefugten JARsNative library location I Edit. . .I External Folder. . .


Einfuhrung



I Hinzufugen der jogl-2.0 User Library zu einem bestehenden ProjektProperties I Java Build Path I Libraries I Add Library. . .I User Library


Einfuhrung



I Hinzufugen der jogl-2.0 User Library zu einem bestehenden ProjektProperties I Java Build Path I Libraries I Add Library. . . I User Library


Einfuhrung

Erstellung einer einfachen JOGL 2.0 Applikation

Ziel ist eine Applikation, die ein Fenster offnet in welches gerendertwerden kann

Alternative Moglichkeiten OpenGL Zeichenflachen zu erzeugen

I GLCanvas (AWT)I GLJPanel (Swing)I GLWindow (NEWT API, Bestandteil von JOGL 2.0)

Vorgehen bei Verwendung des AWT

1 Wahl eines GLProfile2 Konfiguration der GLCapabilities3 Erstellen eines GLCanvas4 Implementieren des GLEventListener5 Hinzufugen des GLCanvas zu einem AWT Frame6 Erstellen eines Animator-Threads


Einfuhrung

Schritt 1: Wahl eines GLProfile

JOGL 2.0 unterstutzt verschiedene OpenGL Profile

Vor der Entwicklung einer JOGL 2.0 Applikation muss zunachst einGLProfile gewahlt werden

Aktuell unterstutzte Profile:

I GL4bc (4.x, mit x ≥ 0, d. h. GL2 plus GL4)GL4 (4.x, mit x ≥ 0)GL3bc (3.x, mit x ≥ 1, d. h. GL2 plus GL3)GL3 (3.x, mit x ≥ 1)GL2 (1.x bis zu 3.0)GLES1 (ES 1.x, mit x ≥ 0)GLES2 (ES 2.x, mit x ≥ 0)GL2ES1 (GL2 ∩ ES1)GL2ES2 (GL3 ∩ GL2 ∩ ES2)GL2GL3 (GL3 ∩ GL2)


Einfuhrung

Schritt 1: Wahl eines GLProfile (Forts.)

OpenGL 1.x bis zu 3.0

GLProfile glp = GLProfile.get(GLProfile.GL2);

Die statische Methode initSingleton der Klasse GLProfile musszwingend vor allen anderen Methodenaufrufen aufgerufen werden

public class JOGL2Basecode {

public static void main(String[] args) {

// It is mandatory to call this methods ASAP, before

// anything else.

GLProfile.initSingleton();



Einfuhrung

Einschub: GLContextAnschaulich: Beschreibt Eigenschaften einer OpenGL Zeichenflache

I OpenGL VersionI Farbformat, OpenGL Zustand, . . .

Schritt 2: Konfiguration der GLCapabilities

Ein GLCapabilities Objekt beschreibt die gewunschten Fahigkeiteneines GLContext




GLProfile glp = GLProfile.getDefault();

// configure context

GLCapabilities caps = new GLCapabilities(glp);


Einfuhrung

Schritt 3: Erstellen eines GLCanvasEin GLCanvas ist eine mit AWT kompatible OpenGL Zeichenflache

I Erstellt und verwaltet selbststandig seinen GLContextI Implementiert das GLDrawable Interface





// configure context


// a canvas based on your OpenGL capabilities

GLCanvas canvas = new GLCanvas(caps);


Einfuhrung

Schritt 4: Implementieren des GLEventListener

Damit in ein GLDrawable gerendert werden kann, muss dasGLEventListener Interface implementiert und angemeldet werden

Daraufhin ist es moglich auf Rendering-Events des GLDrawable zureagieren

public class JOGL2Basecode implements GLEventListener {






canvas.addGLEventListener(new JOGL2Basecode());


Einfuhrung

Schritt 4: Implementieren des GLEventListener (Forts.)Die init-Methode wird nach der Erzeugung des GLContextaufgerufen

I Passiert bspw. wenn ein GLCanvas erstellt wird

Wird daher haufig zur Initialisierung von OpenGL genutztI LichterI ShadeModelI . . .

public void init(GLAutoDrawable drawable) {

GL2 gl = drawable.getGL().getGL2();

// synchronize with the refresh rate of the display (v-sync)

gl.setSwapInterval(1);

gl.glClearColor(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);

gl.glShadeModel(GL2.GL_SMOOTH);

gl.glEnable(GL2.GL_DEPTH_TEST);

}


Einfuhrung

Schritt 4: Implementieren des GLEventListener (Forts.)Die display-Methode wird von dem GLDrawable aufgerufen, wennein Neuzeichen notwendig wird

public void display(GLAutoDrawable drawable) {


gl.glClear(GL2.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL2.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

gl.glLoadIdentity();

gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -10.0f);

gl.glColor3f(0.65f, 0.85f, 0.65f);

gl.glBegin(GL2.GL_QUADS);

gl.glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 2.0f);

gl.glVertex3f(1.0f, -1.0f, 0.0f);

gl.glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);

gl.glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 2.0f);

gl.glEnd();

}


Einfuhrung

Schritt 4: Implementieren des GLEventListener (Forts.)Die reshape-Methode wird von dem GLDrawable nach einemResize-Event aufgerufen

public void reshape(GLAutoDrawable drawable, int x, int y, int width,

int height) {


GLU glu = new GLU();

if (height == 0) {

height = 1;

}

float aspect = (float) width / (float) height;

gl.glMatrixMode(GL2.GL_PROJECTION);


glu.gluPerspective(45.0f, aspect, 0.1f, 100.0f);

gl.glMatrixMode(GL2.GL_MODELVIEW);


}


Einfuhrung

Schritt 4: Implementieren des GLEventListener (Forts.)

Die dispose-Methode wird von dem GLDrawable vor dem Zerstorendes GLContext aufgerufen

Hier sollen eigentlich OpenGL Ressourcen destruiert werden

I TexturenI Shader ProgrammeI . . .

Benutzt aber niemand

public void dispose(GLAutoDrawable drawable) {

}


Einfuhrung

Schritt 5: Hinzufugen des GLCanvas zu einem AWT Frame






canvas.addGLEventListener(new JOGL2Basecode());

Frame frame = new Frame("JOGL2Basecode");

frame.add(canvas);

frame.setSize(640, 480);

frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {

public void windowClosing(WindowEvent e) {

System.exit(0);

}

});

frame.setVisible(true);

}


Einfuhrung

Schritt 6: Erstellen eines Animator-ThreadsDie display-Methode des GLDrawable wird standardmaßigaufgerufen wenn:

I Resize-Events auftretenI Bedeckte Bereiche des Frames wieder sichtbar werden

Um die display-Methode wiederholt aufzurufen ist einAnimator-Thread notwendig

Frame frame = new Frame("JOGL2Basecode");

frame.add(canvas);

frame.setSize(640, 480);

final Animator animator = new Animator(canvas);

...


animator.start();


Einfuhrung

Schritt 6: Erstellen eines Animator-Threads (Forts.)

Animator.stop() ist blockierend und kann im AWT Thread zuDeadlocks fuhren

Daher sollte der Aufruf einem eigenen Thread ausgefuhrt werden

frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {

public void windowClosing(WindowEvent e) {

new Thread(new Runnable() {

public void run() {

animator.stop();

System.exit(0);

}

}).start();

}

});


animator.start();


Einfuhrung

Das Ergebnis


Literatur

� Dave ShreinerOpenGL Programming Guidehttp://www.opengl-redbook.com/

� Richard S. Wright, Benjamin Lipchak und Nicholas HaemelOpenGL SuperBibelhttp://www.starstonesoftware.com/OpenGL/

� Randi J. RostOpenGL Shading Languagehttp://www.3dshaders.com/

� Tomas Akenine-Moller, Eric Haines und Naty HoffmanReal-Time Renderinghttp://www.realtimerendering.com/


http://www.opengl-redbook.com/

http://www.starstonesoftware.com/OpenGL/

http://www.3dshaders.com/

http://www.realtimerendering.com/

Date post:	26-Jun-2015
Category:	Documents
Upload:	johannes-diemke
View:	289 times
Download:	3 times

2010-JOGL-02-Einfuehrung

Documents