OpenGL
Z Wikipedii
| OpenGL | |
| Rodzaj | biblioteka programistyczna / API |
| Aktualna wersja | 2.1 / 2 sierpnia 2006 |
| Producent | ARB |
| Platforma systemowa | Windows, Linux, Mac OS oraz inne |
| www.opengl.org | |
OpenGL (ang. Open Graphics Library) - specyfikacja uniwersalnego API do generowania grafiki. Zestaw funkcji składa się z 250 podstawowych wywołań, umożliwiających budowanie skomplikowanych trójwymiarowych scen z podstawowych figur geometrycznych.
OpenGL wykorzystywany jest często przez gry komputerowe i wygaszacze ekranu, spełnia rolę analogiczną, jak konkurencyjny Direct3D (część DirectX) w systemie Windows firmy Microsoft. Również programy do przedstawiania wyników badań naukowych, CAD, oraz wirtualnej rzeczywistości używają OpenGL.
Spis treści |
[edytuj] Opis działania
OpenGL, podobnie jak np. X Window System, działa w architekturze klient-serwer. Klientem, w tym przypadku, jest aplikacja wykorzystująca OpenGL, która zleca operacje graficzne do wykonania, a serwerem - aktualnie używana implementacja OpenGL (np. w sterowniku karty graficznej). Zwykle, klient i serwer znajdują się na tej samej maszynie, jednak nie jest to konieczne - biblioteka jest zaprojektowana tak, aby możliwe było np. wyświetlanie grafiki OpenGL na zdalnym terminalu. Jednocześnie, na skutek zastosowania zunifikowanego protokołu komunikacji, wyświetlanie może odbywać się na zupełnie innej platformie, niż ta, na której działa aplikacja.
Jedną z podstawowych cech OpenGL jest to, że jest on maszyną stanu (ang. state machine). Na stan OpenGL w danym momencie składa się szereg parametrów i trybów działania, które można ustawić lub zapamiętać na stosie i później odtworzyć. Ich konfiguracja będzie miała bezpośredni lub pośredni wpływ na otrzymany rezultat renderingu. Raz ustawiony parametr lub tryb działania pozostaje zachowany aż do następnej zmiany. Przykładami takich parametrów mogą być: kolor rysowania, aktualnie używana tekstura, sposób działania bufora Z, macierz na której wykonywane są aktualnie operacje, oraz wiele innych. Część z parametrów może być włączana lub wyłączana w sposób bardzo oczywisty, tzn. poprzez wywołanie funkcji glEnable() lub glDisable() (w tłumaczeniu brzmiałoby to: glWłącz() oraz glWyłącz()), a inne ustawiane są poprzez wykonanie powiązanych z tymi parametrami funkcji (np. glBindTexture() - ustawienie aktywnej tekstury).
Dzięki funkcji glPushAttrib() możliwe jest zapamiętanie na stosie części lub całości aktualnego stanu OpenGL w zależności od przekazanego jej argumentu. Funkcja odwrotna, czyli glPopAttrib() nie wymaga żadnych argumentów, gdyż pobiera ze szczytu stosu taki stan jaki został wcześniej zapamiętany.
[edytuj] Geneza OpenGL
Pierwotna wersja biblioteki wyewoluowała ze stworzonej przez firmę Silicon Graphics Inc. dla jej systemów graficznych, biblioteki IrisGL. W chwili obecnej, implementacje OpenGL można znaleźć w praktycznie wszystkich nowoczesnych platformach. W większości przypadków implementacje te rozwijane są przez producentów sprzętu graficznego. Istnieje również otwarta implementacja - Mesa, zgodna z OpenGL na poziomie kodu, która jednak, ze względu na brak licencji, określana jest jako "bardzo podobna".
Do połowy 2006r. rozwój OpenGL był kontrolowany przez organizację ARB (Architectural Review Board), powołaną w 1992r. i zrzeszającą 10 firm (3DLabs, Apple, ATI, Dell, Evans & Sutherland, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Matrox, NVIDIA, SGI, Sun Microsystems) które spotykały się raz na 3 miesiące, aby głosować i podejmować decyzje. 31 lipca 2006 komitet standaryzacyjny ARB opowiedział się w głosowaniu za wcieleniem tej organizacji do grupy roboczej Khronos, która prowadzi prace nad wieloma pokrewnymi projektami w tym OpenGL ES, co w założeniach miało uprościć formalności, przyspieszyć prace i ujednolićić dalszy rozwój tych standardów. Prawa do logo i nazwy OpenGL nadal jednak należą do SGI. Prace nowej grupy roboczej pozytywnie wpłynęły na podejście do społeczności programistów OpenGL. Postawiono na intensywną współpracę, szeroki kontakt, oraz częste informowanie o postępach w pracy nad nowymi rozwiązaniami. Na życzenie użytkowników zaczęto pracować nad jednolitym SDK, które ma ułatwić poznanie tej biblioteki nowym deweloperom, oraz dostarczać narzędzia przydatne do analizy, budowania i optymalizacji aplikacji, które z niej korzystają.
We wrześniu 2004 r., ARB opublikowała specyfikację OpenGL w wersji 2.0. Kolejna wersja 2.1 ujrzała światło dzienne w sierpniu 2006 r. i jest już oficjalnie fimowana przez Khronos. Na rok 2007 zapowiedziano premierę dwóch kolejnych wersji OpenGL o kodowych nazwach "Longs Peak" i "Mt. Evans". Pierwsza z nich ma być zgodna z dotychczasowymi akceleratorami wykorzystującycmi standard Shader Model 3.0, kolejna ma wspierać już tylko karty następnej generacji.
[edytuj] Biblioteki pomocnicze
Mimo dużych możliwości, samo OpenGL jest interfejsem niskopoziomowym. Oznacza to, że zawiera ono np. funkcje rysujące pojedyncze wielokąty lub serie wielokątów, albo funkcje operujące na macierzy widoku, ale już, na przykład, funkcje pozwalające na ustawienie obserwatora w pewnym punkcie patrzącego w inny punkt (gluLookAt), narysowanie całej sfery (gluSphere), bądź automatyczne wygenerowanie mipmap dla danej tekstury (gluBuild2DMipmaps), realizowane są za pomocą biblioteki pomocniczej GLU (ang. GL Utility library).
Poza GL i GLU, do wykorzystania OpenGL w aplikacji potrzebne są zwykle również inne biblioteki. Wynika to z faktu, że OpenGL zajmuje się tylko renderingiem grafiki i nie zawiera funkcji związanych z tworzeniem kontekstu graficznego, obsługą środowiska okienkowego, czy obsługą zdarzeń takich, jak naciśnięcie klawisza na klawiaturze lub ruch kursora myszy. Funkcjonalność tę można dodać poprzez biblioteki takie jak GLUT (ang. GL Utility Toolkit), GLUI, czy dedykowane dla poszczególnych platform GLX (w przypadku środowiska X Window System) lub WGL (w przypadku Windows).
Istnieje również biblioteka SDL (ang. Simple DirectMedia Layer), realizująca funkcje podobne jak DirectX i jednocześnie umożliwiająca łatwe użycie OpenGL z jej poziomu.
Zarówno SDL, jak i GLUT dostępne są dla wielu platform, a zatem pozwalają na efektywne tworzenie przenośnych aplikacji. Należy jednak zauważyć, że w przeciwieństwie do SDL klasyczny GLUT (jako dzieło Marka Kilgarda) nie jest już rozwijany (i choć pojawiają się nieoficjalne wersje typu FreeGLUT, to rozwiązują one bardziej kwestie licencyjne niż podtrzymują rozwój tego oprogramowania).
[edytuj] Rozszerzenia
OpenGL został zaprojektowany w taki sposób, aby producenci sprzętu graficznego mogli rozszerzać jego funkcjonalność poprzez własne rozszerzenia. Rozszerzenia takie dystrybuowane są poprzez publikację zarówno sterowników obsługujących dane funkcje, jak również plików nagłówkowych z definicjami tychże, aby z funkcji tych mogli skorzystać programiści piszący oprogramowanie używające OpenGL. Funkcje lub stałe występujące w rozszerzeniach oznaczane są skrótami przyporządkowanymi poszczególnym producentom (np. funkcje firmy NVIDIA oznaczane są skrótem NV). Jeśli funkcja jest używana przez więcej niż jednego producenta, oznaczana jest skrótem EXT, a w przypadku, gdy zostanie oficjalnie zaakceptowana przez Architectural Review Board, staje się ona rozszerzeniem standardowym i otrzymuje oznaczenie ARB. Później, rozszerzenie może się stać oficjalnie częścią standardu OpenGL, w kolejnej jego wersji.
[edytuj] Zobacz też
[edytuj] Linki zewnętrzne
- Oficjalna strona organizacji zajmującej się rozwojem OpenGL
- Specyfikacja OpenGL 2.0
- Specyfikacja OpenGL 2.1
- "OpenGL Red Book" - Podręcznik programisty OpenGL
- The OpenGL Pipeline Newsletter - kwartalnik z informacjami nt. rozwoju OpenGL
- NeHe - materiały do nauki OpenGL. Kursy dla początkujących i zaawansowanych w praktycznie każdym języku programowania
- SDL - Simple DirectMedia Layer
- ARB i Khronos Group zostają połączone
- Zapowiedź przyszłych wersji OpenGL
