Die OpenGL-Implementation

Es folgt eine Beschreibung des Anzeigemoduls, Details über dessen Implementation in OpenGL sowie der verwendeten Datenformate, die dem Austasch zwischen Scanner-Applikation und OpenGL dienen.

Literatur

Die hier benutzte OpenGL-Literatur umfaßt zum einen die OpenGL-Bücher [Cla97] und [Woo97], welche sich bei der Arbeit als besonders nützlich erwiesen haben. Desweiteren fand auch Literatur aus Zeitschriften Verwendung, u.a. eine Einführung in die Programmierung mit OpenGL aus der Zeitschrift iX [Mar00], die im Web unter [ URLiX] verfügbar ist.

Zusätzliche Bibliotheken

Zur Verwendung von Hilfsfunktionen, die unter OpenGL nicht direkt zur Verfügung stehen, wurde die Bibliothek GLUT von Mark Kilgard verwendet. Im einzelnen wurden folgende Funktionen von uns benutzt:

• Das Fenster Management hat die Aufgabe, daß OpenGL Fenster auf die Oberfläche (X11) zu bringen. Zuvor muß das GLUT Paket initialisiert werden und verschiedene Parameter gesetzt werden, die direkten Einfluß auf das Verhalten und vor allem die Performance des Programms haben. Diese Funktionen hierfür sind: glutInit, glutInitDisplayMode, glutInitWindowSize, glutInitWindowPosition und glutCreateWindow

• Der Anzeige Callback definiert die Funktion, die Aufgerufen wird, wenn das Fenster neu gezeichnet werden soll. Es kann zum einen ein vom Betriebssystem ausgelöstes Ereignis sein, was das Neuzeichnen des Fensters erforderlich macht, und zum anderen durch das Programm selbst erforderlich werden ( glutPostRedisplay). Die Funktion hierfür ist: glutDisplayFunc.

• Die Ereignisschleife wird als letzter Befehl gestartet ( glutMainLoop) und kehrt nicht explizit zurück. Zuvor sind die Funktionen glutSpecialFunc und glutSpecialFunc definiert wurden, die bei Keyboardeingaben aufgerufen werden (vgl. Kapitel 6.3.1).

• Die Idle-Funktion ( glutidleFunc) wird für die Online-Anzeige benötigt. Diese Funktion wird immer dann aufgerufen, wenn das OpenGL-Programm idle ist. Diese Funktion wurde mit der Aktualisierung des Displays verküpft. Damit nicht ständig das Display aktualisiert wird, legt sich dieser Task explizit stets 2 Sekunden schlafen. Dadurch wird erreicht, daß das Bild verhältnismäßig selten aktualisiert wird und es stehen die Ressourcen für andere Programmteile zur Verfügung.

Funktionen

Transformation und Rotation

Die Quellcodes für Transformation und Rotation sehen wie folgt aus:

/* do the modell-transformation */
glTranslatef (X, 0.0 , 0.0);      /* translate X */
glTranslatef (0.0, Y , 0.0);      /* translate Y */
glTranslatef (0.0, 0.0 , Z);      /* translate Z */
glRotatef (rotX, 1.0, 0.0, 0.0);  /* rotate around X-Axis */
glRotatef (rotY, 0.0, 1.0, 0.0);  /* rotate around Y-Axis */
glRotatef (rotZ, 0.0, 0.0, 1.0);  /* rotate around Z-Axis */

Die Funktion DrawQuads

Hier exemplarisch der Sourcecode der Funktion der Funktion DrawQuads(). Die Zeiger Quad- Ptr, QuadTexturePtr, QuadColorPtr sowie NumQuad, die Anzahl der zu zeichnenden Flächen, müssen vorher entsprechend gesetzt werden.

void DrawQuads ()
{
   int i = 0, j = 0, k = 0, l = 0;
   i = 0;
   while (i < NumQuad * 12) {
      glBegin (GL_QUADS);
      for (l = 0; l < 4; l++) {
         if (show_texture == 1) {
            glTexCoord2f( (double)QuadTexturePtr[j+1],
                          (double)QuadTexturePtr[j]);
            j = j + 2;
         } else { 
            glColor3f( (double)QuadColorPtr[k++],
                       (double)QuadColorPtr[k++],
                       (double)QuadColorPtr[k++]);
         }
         glVertex3f( (double)QuadPtr[i++],
	             (double)QuadPtr[i++],
	             (double)QuadPtr[i++]);
      }
      glEnd ();
   }
}

Dateiformate

Die folgenden Beispiele zeigen den prinzipiellen Aufbau von Points.ogl und Data.ogl an einem konkreten Beispiel. Für eine syntaktische Interpretation siehe Kapitel 6.5.3.

Die Datei Points.ogl

420
11 29 2 3.75 4.11846
8 30 1 5.3125 8.40997
...

Die Datei Data.ogl

6827 Points
9 27 -2 3.125 3.84159 0.9 0.9 0.9
...
24 Lines 
-135 6 -136 -0.307904 0.116042 0.546667 0.1 0.1
-110 6 -138 -0.185688 0.115865 0.54 0.1 0.1
...
21 Surfaces 
32 16 -112 0.491071 0.14338 0.1 0.626667 0.1
58 16 -113 0.633296 0.14303 0.1 0.623333 0.1
60 51 -187 0.513035 0.179337 0.1 0.376667 0.1
39 50 -184 0.444973 0.179064 0.1 0.386667 0.1
...
56 Objects 
-77 49 -139 -0.033723 0.201429 0.1 0.1 0.9
-23 49 -139 0.209083 0.201429 0.1 0.1 0.9
-23 280 -139 0.209083 0.661554 0.1 0.1 0.9
-77 280 -139 -0.033723 0.661554 0.1 0.1 0.9
-77 49 -212 -0.033723 0.661554 0.1 0.1 0.9
-23 49 -212 -0.033723 0.661554 0.1 0.1 0.9
...