pag 1-opengl reloaded

7/23/2019 PAG 1-OpenGL Reloaded

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Programacin de Aplicaciones Grficas1 OpenGL reloaded


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ESQUEMADELACLASE

Tipos de shaders

Por qu? Shader programs

1 2 3


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Legacy /Compatibility

Core profile


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Por qu?


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Legacy / CompatibilityDeprecated

In the process of authoring computer software, its standards ordocumentation, deprecation is a status applied to software features to

indicate that they should be avoided, typically because they have beensuperseded. Although deprecated features remain in the software, theiruse may raise warning messages recommending alternative practices,and deprecation may indicate that the feature will be removed in the

future. Features are deprecatedrather than immediately removedinorder to provide backward compatibility, and give programmers who

have used the feature time to bring their code into compliance with thenew standard.


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CP ms eficiente

CP ms flexible

Legacy / CompatibilityDeprecated


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glBegin(GL_QUADS);

glEnd();

glVertex3f(x1,y1,z1);




glNormal3f(n1,n1,n1);



glNormal3f(n4,n4,n4);GPU

OpenGL Legacy/compatibility


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glBindVertexArray

glDrawArray

GPU

OpenGL Core Profile


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OpenGL Legacy/compatibility

Viewport

Divisin perspectiva

Clipping

Transformacin

Procesamiento de lageometra (por vrtice)

Test blending

Test depth

Test scissor

Test alpha

Rasterizador

Procesamientopor fragmento

Aplicar texturas

Test stencil

Datos de vrtices

Datos de texturas


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OpenGL Core Profile

Viewport

Divisin perspectiva

Clipping

Procesamiento de lageometra (por vrtice)

Test blending

Test depth

Test scissor

Test alpha

Rasterizador

Procesamiento

por fragmento

Test stencil

Datos de vrtices

Datos de texturas

Geometry shader

Vertex shader

Datos de texturas

Fragment shader

Compute shader


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Vertex shader

Aplicar transformaciones

3D objeto clipping space


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Vertex shader



Aplicar desplazamiento (textura)


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Vertex shader



Aplicar desplazamiento (textura)

Calcular color del vrtice


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Fragment shader

Aplicar color a cada pixel

IMPORTANTE: Se ejecuta una sola vez por pixel paracada primitiva. Millones de veces en total.

OPTIMIZACIN


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Geometry shader

Crea nuevas primitivas a partir de

la salida del vertex shader

Evaluar funciones complejas como superficies de Bzir

o triangular polgonos complejos


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Compute shader

Ejemplos: sistemas de partculas o simulacin de ropa

Permite al programador acceder a una arquitecturaparalela y vectorial de propsito general

No lo vamos a ver este curso


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GLSL


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GLS

L

Open

hading

anguage


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Ejemplo de vertex shader

#version 400

layout(location = 0) invec3vPosition;

uniformmat4mvpMatrix;

uniformvec3vColor;uniformfloatpointSize;

outvec4destinationColor;

voidmain() {

gl_PointSize= pointSize;destinationColor = vec4(vColor, 1.0);gl_Position= mvpMatrix * vPosition;

}


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Ejemplo de fragment shader

#version 400

invec4destinationColor;

outvec4fColor;

voidmain() {vec2coord = gl_PointCoord- vec2(0.5);if(length(coord) > 0.5)

discard;

fColor = destinationColor;}


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Descartando fragmentos

vec2coord = gl_PointCoord- vec2(0.5);

if(length(coord) > 0.5)discard;

(0.0,0.0)

(1.0,1.0)

vec2(0.5)

gl_PointCoord

gl_PointCoord


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Variables

in Variables que se pasan a este shaderdesde otras etapas de pipeline derendering

out Variables que se pasan desde esteshader hacia otras etapas de pipelinede rendering

uniform Parmetros de entrada que se pasandesde el programa al shader


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Variables

in

out

uniform Vertex shader


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Built-in variables

gl_PointSize Tamao en pixels del puntoque se va a rastrear. Slo sise las primitivas son puntos

gl_Position Posicin en el espacio declipping del vrtice actual

gl_PointCoord Posicin del fragmento actualdentro del punto actual. En elintervalo [0,1]. Slo si lasprimitivas son puntos


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Shader programs

Shader source

Shader source

Shader object

Shader program

Shader object

Cargar

Cargar

Compilar

Compilar

Enlazar (link)

Asignar (attach)

Asignar

(attach)


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1 - Crear el shader program

// - Creando el shader program

GLuint program = glCreateProgram();

if (program==0) {qDebug()


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2 - Abrir y leer el shader source

// - Abriendo el shader source

std::string shaderString;QFile shaderSource(name);if (!shaderSource.open(QIODevice::ReadOnly))

{ qDebug()


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3 - Crear el shader object

// - Crear el shader object

GLuint shaderHandler = glCreateShader(type);if (shaderHandler == 0) {

qDebug()


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4 - Compilar el shader object

// - Asignar el shader source al shader object

const char *c_str = shaderString.c_str();glShaderSource(shaderHandler, 1, &c_str, NULL);

// - Compilar el shader object

glCompileShader(shaderHandler);GLint compileResult;

glGetShaderiv(shaderHandler,GL_COMPILE_STATUS,&compileResult);if (compileResult == GL_FALSE) {

qDebug()


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5 - Asignar y enlazar el shader program

// - Asignar el shader object al shader program glAttachShader(program, shaderHandler);

// - Enlazar el shader program glLinkProgram(program);GLint linkSuccess = 0;

glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &linkSuccess);if (linkSuccess == GL_FALSE) {

qDebug()


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6 - Usar el shader program

// - Usar el shader program

glUseProgram(shaderProgram);

// - Pasarle los uniforms

std::string name = mvpMatrix;GLint location = glGetUniformLocation(program, name.c_str());if (location >= 0) {

glUniformMatrix4fv(location, 1, GL_FALSE, value.data());

} else {qDebug()


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Vertex array object VAO

Objeto OpenGL que almacena todo el estado necesario

para pasar informacin sobre vrtices a la GPU

Dentro tiene uno o ms Vertex buffer objects


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Vertex buffer object VBO

Trozo contiguo de memoria gestionada por OpenGL

Es parte de la memoria de la tarjeta de vdeo

Contiene datos sobre los vrtices

posicin, normal, coordenadas de textura, etc.


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VAO vs VBO


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VAO vs VBO


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Rellenar los vertex array y buffer object GLfloat vertices[] = {-1.0, -1.0, 0.0,

1.0, -1.0, 0.0,1.0, 1.0, 0.0,-1.0, 1.0, 0.0};

GLuint indices[] = {0,1,2,3};

GLuint vao;glGenVertexArrays(1, &vao);glBindVertexArray(vao);

GLuint vbo;glGenBuffers(1, &vbo);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);

glEnableVertexAttribArray(0);glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3*sizeof(GLfloat), 0);

glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

glGenBuffers(1, &ibo);glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, ibo);

glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices,GL_STATIC_DRAW);


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Usos del buffer de vrtices

STREAM Los datos se modifican una vez y como mucho se usanunas pocas veces

Los datos se modifican una vez y se usan muchas veces

Los datos se modifican repetidamente y se usan muchas

veces

Los datos se modifican por la app y se usan por OpenGLpara dibujar primitivas

Los datos modifican por OpenGL y se usan para devolverdatos calculados en la GPU a la app

Los datos se modifican repetidamente y se usan muchasveces

STATIC

DYNAMIC

DRAW

READ

COPY


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Dibujar las primitivas

glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glEnable(GL_PROGRAM_POINT_SIZE);

glEnable(GL_DEPTH_TEST);glEnable(GL_MULTISAMPLE);

glBindVertexArray(vao);

glUseProgram(shaderProgram);// - Aqu rellenar los uniforms

glDrawElements(GL_POINTS, 4, GL_UNSIGNED_INT, NULL);


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Prxima clase

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