API ? ???? ??

1
?? ??(???)

• ?? ?? ?? (3? 19?)
• API ? ???? ??
• ???? ??(Graphics Atchitecture)
• OpenGL API
• Sierpinski Gasket program
• ?? (3? 26?)
• Reading Assignment
• 2?. ???? ????? ?? (P57-P74)
• ??
• ??
• ??
• SIGGRAPH? Tutorial?? ??? OpenGL ??(pdf)

2
1.7 ????? ?????
?? 1.21 ??? ????? ?? ?????
3
1.7.1 ?? ????? ????? (API)
?? 1.22 ?? ?????? ???? ?? ??
4
API (Application Programmers Interface)

• ?? ????? ??? ??? ??? ?????? ???? ??? ??? ???
• ?? ?????? ?? API? ?? ??.
• ????? ?? ?? API
• OpenGL, PHIGS, GKS-3D, Direct3D, VRML, Java-3D

5
API? ??

• ??? ?? ??? ???? ??? ????
• ???
• ????
• ???
• ??? ???

6
???(Objects)

• ???? ??(vertex)? ???? ????.
• ?? ?? ?, ??, ???, ???
• ?) ?? ???? ??? ?? ??? ??
• glBegin(GL_POLYGON)
• glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0)
• glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0)
• glVertex3f(0.0, 0.0, 1.0)
• glEnd()
• GL_LINE_STRIP, GL_POINTS
• ??? ??? ??? ???? ??? ??? ???? ????.
• OpenGL??? frame buffer? ?? ????(??? read / write)
  ??? ????, ???? ??? ??? ??? ???? ?? ??? ????.

7
???? ???

• ???? ??
• ??(position) ???? ??, ??? ??? ??
• ??(orientation) ???? ???? ??,
• ??? ??? ??(??? ??? ??)
• ????(focal length) ???? ??? ???? ??
• ???(film plane) ???? ??? ??? ??

8
???(???)

• ?? OpenGL API
• gluLookAT(cop_x, cop_y, cop_z, at_x, at_y, at_z,
  up_x, up_y, up_z)
• / ???? ??(cop_x,y,z), ???? ??(at_x,y,z) , ????
  ???(up_x,y,z) /
• gluPerspective(FOV, )
• / ??? ?? /

9
?? 1.23 ???? ??
10
?? 1.24 ???? 2? ??
11
??? ?? ??

• ??(light source)
• ??, ??, ? ? ???? ??
• ??(material property)
• ??? ?? ?,??
• ?-?? ?? ??? ??? ????.

12
1.7.2 ??? ???(?? ??)

• Wire frame ??? ???? ???. ? ??? 1
• Raster system ??
• 2?, 3?
• Solid Model ? ??? 3
• ?? ?? (Hidden Surface Removal)
• ? ??? ??, 3?? ?? ??? ???, ?? raster system
• 4?, 5?
• Shading Model(?? ??)
• ??? ?? ?? ? ??? 4, 3????
• ??? ?? ?? ? ??? 5
• 6?
• Texture 9?
• Fractal ? ??? 7, 11?
• Fog ? ??? 8, 9?

13
1.7.3 ???-??? ????
?????(?????, ???)
?? 1.25 ???-??? ?????
14
???-??? ????

• ??? ???? ??? ???? ??
• ?? ??? (?????, ??? ???)
• Renderer (???? ??)
• Pixar ? Renderman Interface

15
1.8 ???? ??
?? 1.26 ??? ???? ???
16
1.8.1 ????? ???(DP)
?? 1.27 ????? ??? ??
17
Display Processor(DP)

• ? ??? ? DP
• ???? ???? ???? ?????? ?? ????? Display
  Processor(DP) ? ??? ??.
• Display Processor(DP)? ?? ????? display list (or
  display file)? ????.
• DP? ????? ?? ??? ?? ??? display list? ???? ????.
• ? ???? ?????. (Client Server ??)
• Display list Display File

18
1.8.2 ????? ??
?? 1.28 ?? ??? ??

• a ( b c )
• ?? ?? a,b,c ?? ??? ?? ?? ??? ????? ??? ?, ???
  (throughput)? ??? ??? ? ??.
• ?? ???? ?? ???? ???.

19
?? Pipeline

• ??? ????? ???? ???? ??,??? ??? ?? ??? ??? ????
  ????.
• ??(Transformation)
• ??(Clipping)
• ??(Projection)
• ???? (Rasterization)

?? 1.29 ?? ??? ??
20
Pipeline

• 1.8.3 ??(Transformation)
• ??? ??? ?????? ??? ??? ??? ?? ???? ???? ?
• 1.8.4 ??(Clipping)
• ???? ???? ???? ???? ????. ??? ?? ???? ??? ????
  ???? ?? ????.
• ??(??? ?? 90?)? ???? ?? ???.
• 1.8.5 ??(Projection)
• 1.8.6 ????(Rasterization)
• ??? ???? ??? ?? ?? ???? ????? ??.

21
???? ???? ??

• ??? Rasterization ??? pipeline
• ?? ???
• ?? chip? VLSI? ???.
• ??? Frame Buffer ?? ??? ?? ???. ?? bit
  block(??)? ??? ????? ??
• Parallel processing
• ??? ???? workstation? pipeline? ???? ?? bit
  processor? ?? ???.

22
?? 1.30 ???? ??
23
? 2 ? ???? ?????

• OpenGL ???
• OpenGL ?????? OpenGL Library?? ??
• Compiling/Linking

24
2.1 Sierpinski Gasket
?? 2.1 ???? ???? ??(2??)
25
?? ??

• ??? ???? ???? ? ?? ???? ???.
• ???? 3?? ?? ?? ? ?? ????.
• ???? ???? ??? ??? ???? ???.
• ? ??? ?? ?? ?? ??? ???? ??? ?? ????.
• ? ??? ?? ????? ????.
• ?? 2? ????.

26
???? ????

• Main()
• initialize_the_system
• for (some_number_of_points)
• generate_a_point()
• display_the_point()
• cleanup()

27
2.1.1 Pen-Plotter Model
?? 2.2 ? ???
28
Pen-Plotter Model

• ?? ???? ???? 2????. ?-??? ??
• ??? ?? ??? ??? ??? ? ???.
• LOGO, GKS, Postscript ?? ??? API? ??? ?.
• ? ?? ??? ??? ?? ???? ???
• moveto(x,y) ??? ???? ?? ?? (x,y)? ?? ??
• lineto(x,y) ??? ???? ???? (x,y)? ??
• ?) moveto(0,0)
• lineto(1,0)
• lineto(1,1)
• lineto(0,1)
• lineto(0,0)

29
?? 2.3 Pen-Plotter Model? ??
?? 2.3 ? ??? ????? ??
30
??? OpenGL ???

• ???? ? P(x,y,z)
• ?(point) ??? ??(vertex)?? ??
• ?? 2?? ??
• ??? 3?? ??
• ??? 4?? ??

31
OpenGL Data Type

• GLfloat ? float (C ??)? ??.
• GLint ? int (C ??)? ??.
• define GLfloat float

32
??? OpenGL ???

• 2??? ??
• glVertex2i(GLint xi, GLint yi)
• ?? ???? ??? 3?? ?
• glVertex3f(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
• ??? ??? ?
• GLfloat vertex3
• glVertex3fv(vertex)

33
??? OpenGL ???

• ???? ???? ??? ??
• ??
• glBegin? glEnd ??? ???? ?????.
• glBegin (GL_LINES)
• glVertex2f(x1, y1)
• glVertex2f(x2, y2)
• glEnd()
• ??? ?? ??? ??? GL_POINTS ??

34
Gasket Program

• void display(void)
• point2 vertices3 0.0, 0.0, 250.0,
  500.0, 500.0, 0.0
• static point2 p75.0, 50.0
• int i, k
• long rand()
• for (k0 klt5000 k)
• i rand() 3
• p0(p0 trianglei0)/2
• p1(p1 trianglei1)/2
• glBegin (GL_POINTS)
• glVertex2fv(p)
• glEnd()
• glFlush()
• ?? Typedef GLfloat point22

35
Sierpinski Gasket (2??) ??
?? 2.4 ????? ???
36
??? ???? ? ???

• ?? ??? ?? ????
• ???? ??? ??? ??? ????
• ???? ????
• ???? ?? ???? ? ??(???)? ??? ???? ????
• ???? ??? ??(z0? ??) ?? ?? ??? ???? ??? ????
• ??? ???? ???? ?? ? ????

37
2.1.2 ???(Coordinate System)
?? 2.5 ???

• ? ??? ?????? ???? ???? ?? (Viewing) ???? ?????
  ????.

38
???

• ???? ???
• ?? ???(world coordinate system)
• ?? ???(problem coordinate system)
• ??? ?????? ??
• ?? ?? ?? ???
• ??? ??(physical device ) ???, ??
• ?? (device) ???
• CRT? ?? ??? (raster) ?? ?? (screen) ???
• ??? ??? ???

39
2.2 OpenGL API

• OpenGL??? PHIGS, GKS? ?? API ?? ??? ????.
• OpenGL? ??? ???? ??? ??? ???? ????.
• - ?? OpenGL ????? ????? ???.
• - ???? ??? ??? ?????? ??? ??? ???? ?? ?? ????
• 2??? 6???? ??? 2,3?? ????
• 8??? 12???? ??? ??? ??

40
2.2.1 ???? ??
?? 2.6 Black Box??? ???? ???
41
2.2.1 ???? ??? ??

• ???? ??? ?? 6?? ???? ?? ? ??
• ?? ?? ?? (primitive function)
• - ?, ??, ???, ??, ???, ?? ??? ??, ??
• ?? ?? (attribute function)
• - ??? ?, ??? ??? ??, ??? ??? ???
• ???? (viewing function)
• - ???? ?? ? ??, ??? ??
• ???? (transformation function)
• - ??, ??, ?? ?? ?? ??? ??
• ???? (input function)
• - ???, ???, ??? ???
• ???? (control function)
• - ??? ????? ??, ???? ???, ???? ?? ??

42
2.2.2 OpenGL ?????
?? 2.7 ????? ??(X windows)
43
2.2.2 OpenGL ?????

• GL (Graphics Library)
• ???? gl? ????.
• ?? ?? ?? ??
• GLU (Graphics Library Utility)
• ?? ???? ?? ??? ?? ??, glu? ??
• ?? ???????? ??? ??? ??
• GLUT (GL Utility Toolkit)
• - ??? ????? ?????
• - ???? glut? ??

OpenGL Program Compiling / Linking