OpenGL adalah suatu spefikasi grafik yang low-level yang menyediakan fungsi untuk pembuatan grafik primitif termasuk titik, garis, dan lingkaran. OpenGL digunakan untuk keperluan-keperluan pemrograman grfis.OpenGL bersifat Open-Source, multi-platform dan multi-language serta digunakan mendefinisikan suatu objek, baik objek 2 dimensi maupun objek 3 dimensi. OpenGL juga merupakan suatu antarmuka pemrograman aplikasi (application programming interface (API) yang tidak tergantung pada piranti dan platform yang digunakan, sehingga OpenGL dapat berjalan pada sistem operasi Windows, UNIX dan sistem operasi lainnya.
OpenGL pada awalnya didesain untuk digunakan pada bahasa pemrograman C/C++, namun dalam perkembangannya OpenGL dapat juga digunakan dalam bahasa pemrograman yang lain seperti Java, Tcl, Ada, Visual Basic, Delphi, maupun Fortran. Namun OpenGL di-package secara berbeda-beda sesuai dengan bahasa pemrograman yang digunakan. Oleh karena itu, package OpenGL tersebut dapat di-download pada situs http://www.opengl.org sesuai dengan bahasa pemrograman yang akan digunakan.
Opengl melayani dua tujuan :
Untuk menyembunyikan kompleksitas dari interfacing dengan berbagai 3D accelerators, memamerkan oleh programmer dengan satu, seragam API.
Untuk menyembunyikan kemampuan yang berbeda dari hardware platform, oleh semua yang memerlukan mendukung implementasi penuh fitur opengl set (menggunakan software emulation jika diperlukan).
1.1.Evolusi OpenGL
Pendahulu openGL adalah IRIS GL dari Silicon Grapics.Padamulanya adalah library grafis 2D,yang berefolusi menjasi API program 3D untuk workstation canggih milik perusahaan tersebut.
OpenGL adalah hasil dari usaha SGI untuk mengembangkan dan meningkatkan kemampuan portable IRIS.API grafis yang baru akan menawarkan kemampuan IRIS GL tetapi dengan standar yang lebih terbuka,dengan input dari pembuatan hardware lain dan sistem operasi lain,dan akn memudahkan adaptasi ke hardware platform dan sistem operasi lain.
Untuk lebih mempopulerkan openGL SGI mengijinkan pihak lain untuk mengembangkan standart openGL,dan beberapa vendor menyambut hal tersebut dengan membentuk OpenGL Architecture Review Board (ARB) Pendiri openGL adalah SGI,Digital Equepment Corporation,IBM,Intel dan Microsoft,pada tanggal 1 juli 1992 OpenGL versi 1.0 diperkenalkan.
Letak openGL dalam aplikasi gambar di atas pada umumnya ketika aplikasi berjalan program tersebut memanggil banyak fungsi,beberapa yang dibuat oleh programer dan beberapa yang disediakan oleh sistem operasi bahasa pemrograman.Aplikasi windows membuat output pada layar biasanya dengan memanggil sebual API windows yang disebut Graphics Devise Interfase,yang memungkinkan sebagai penulisan teks pada sebuah windows,menggambar garis 2D sederhana dan lainnya.Implementasi dari openGL mengambil permintaan grafis dari aplikasi dan membangun sebuah gambar berwarna dari grafis 3D,kemudian memberikan gambar tersebut ke GDI untuk ditampilkan pada layar monitor.
1.2.Cara kerja openGL
OpenGL lebih mengarah pada prosedural daripada sebuah deskriptif API grafis.Untuk mendeskripsikan scene dan bagaimana penampilannya,sebenarnya programer lebih tau untuk menentukan hal-hal yang dibutuhkan untuk menghasilkan efek yang di inginkan.Langkah tersebut termasuk memanggil banyak perintah openGL,perintah tersebut digunakan untuk menggambarkan grafis primitif seperti titik,garis dan poligon dalam tiga dimensi.Sebagai tambahan,openGL mendukung lighting,shading,texture mapping,blending,transparancy,dan banyak kemampuan efek khusus lainnya.
OpenGL mempunyai bnayak fungsi dan penggunaan perintah yang sangat luas, penggunaan openGL membutuhkan library tambahan yang harus di letakkan pada direktory system dari windows (OS),yaitu :
OpenGL32.dll
Glu32.dll
Glut32.dll
1.2.1.Inisialisasi awal
Inti dari tahapan ini adalah mengatur view port dan persepektif untuk penampilan
obyek ke dalam layar monitor,viewport adalah besarnya layar monitor(image) yang dipakai
untuk menampilkanobyek,sedangkan persepektif yang dimaksud adalah pengaturan sumbu z
dalam penampilan obyek 3 dimensi,sehingga user dapat melihat obyek seolah-olah dalam
bidang 3 dimensi (X-Y-Z),selain itu penggambaran obyek yang dilakukan oleh programer
juga dapat menggunaan koordinat 3 dimensi.
Selain ke dua tujuan di atas pada tahap ini juga dilakukan koneksi awal dengan library
openGL, koneksi ini dilakukan supaya fungsi-fungsi yang di sediakan openGL dapat
digunakan.Funsi/prosedur yang digunakan :
LoadGlut(‘glut32.dll) - pemanggilan library openGL
InitGL – inisialisasi openGL awal yang harus dilakukan
glViewport – untuk pengaturan viewport
glMatrixMode – pengaturan viewport
gluPerspective – pengaturan persepektif
Contoh script untuk inisialisasi openGL :
Try
LoadGlut(‘glut32.dll’);
InitGL;
Exept on e := exeption do
Begin
messageDlg{e.message,mtError,[mbOk],};
Halt {1};
End;
End;
Script di atas merupakan script yang paling sederhana, dalam artian minimal diperlukan
untuk menginisialisasi penggunaan openGL.Fungsi-fungsi lain seperti yang disebut diatas
seperti glViewport,glMatrixMode,dapat di tambah kan pada script sesuai dengan kebutuhan.
1.2.2.Pembuatan gambar
Didalam openGL pembuatan obyek dilakukan dengan titik-titik 3 dimensi,dengan
mode GL_QUARDS, maka otomatis setiap 4 titik digambar menjadi sebuah bidang segi
empat,sedangkan mode GL_LINES, pada setiap 2 titik digambar manjadi sebuah garis.Di
dalam tahap ini setiap garis atau bidang juga dapat di atur warnanya.
Funsi atau prosedur yang digunakan :
mode GL_QUARDS – menggambarkan segi empat
mode GL_LINES – menggambark garis
glVertex3f- penentuan titik 3 dimensi
glColor3f – penentuan warna
Berikut ini akan diberikan contoh script sederhana (tidak utuh,hanya sepengggaalan)
beserta output yang dihasilkan,untuk menunjukkan proses pembuatan gambar atau obyek
pada delphi,dengan library tambahan open GL.
Contoh pembuatan titik 3 warna :
glClearColor(1,1,1,0); //warna dasar ;1,1,1,0 adalah putih
glBegin(GL_POINTS); //untuk membuat titik
glColor3f(1,0,0); //penentuan warna titik 1 dan posisinya
glVertex3f(-0.1,-0.1,0.1);
glColor3f(0,1,0); //penentuan warna titik 2 dan posisisya
glVertex3f(0.1,-0.1,0.1);
glColor3f(0,0,1); //penentuan titik 3 dan posisinya
glColor3f(0,0.1,-0.1);
glEnd;
Contoh pembuatan garis :
glClearColor(1,1,1,0); // warna background putih
glColor3f(0,0,0); // warna garis hitam
glBegin(GL_LINES); //digunakan untuk membua garis tiap 2 titik yang ada
glVertex3f(0,0,-0.1); //garis 1
glVertex3f(0.3,0.2,0.1);
glVertex3f(0.1,-0.1,-0.2); // garis 2
glVertex3f(0.3,-0.2,0.1);
glEnd;
Contoh pembuatan bidang segi empat :
glClearColor(1,1,1,0); // warna background putih
glBegin(GL_QUARDS); //untuk membuat segi empat dalam tiap4 titik
glColor3f(1,0,0); //posisi titik 1 dengan gradiasi warnanya
glVertex3f(-0.2,0.2,0.2);
glColor3f(1,0,0); //posisi titik 2 dengan gradiasi warnanya
glVertex3f(0.2,0.2,0.2);
glColor3f(1,0,1); //posisi titik 3 dengan gradiasi warnanya
glVertex3f(0.2,-0.2,0.2);
glColor3f(0,1,1); //posisi titik 4 dengan gradiasi warnanya
glVertex3f(-0.2,-0.2,0.2);
glEnd;
Contoh gambar 3D menggunaan openGL pada delphi :
program BasicDelphi;
uses
Windows,Messages,OpenGL;
var
HGLRC_VarG : HGLRC;
HDC_VarG : HDC;
HWND_VarG : HWND;
keys : array [0..255] of bool;
SudutPutar : single = 0.0;
//set ukuran window OpenGL
LebarW : integer = 350;
TinggiW : integer = 350;
function WindowProc(HWND_P : HWND; MESSAGE_P : UINT; WPARAM_P :
WPARAM; LPARAM_P : LPARAM) : LRESULT; stdcall;
begin
case MESSAGE_P of
WM_KEYUP:
begin
keys[WPARAM_P] := false;
result:=0;
end;
WM_KEYDOWN:
begin
keys[WPARAM_P] := true;
result:=0;
end;
end;
Result := DefWindowProc(HWND_P, MESSAGE_P, WPARAM_P, LPARAM_P);
end;
procedure CloseOpenGL;
begin
if HGLRC_VarG <> 0 then
begin
wglMakeCurrent(HDC_VarG, 0);
wglDeleteContext(HGLRC_VarG);
end;
releaseDC(HWND_VarG, HDC_VarG);
destroywindow(HWND_VarG);
UnregisterClass('OpenGl3DwithDelphi',hInstance);
HGLRC_VarG := 0;
HDC_VarG := 0;
HWND_VarG := 0;
end;
function CreateOpenGL(HINST_P : HINST) : boolean stdcall;
var
iPixelFormat : integer;
WCLASSEX : WNDCLASSEX;
pfd : PIXELFORMATDESCRIPTOR;
begin
WCLASSEX.cbSize := Sizeof(WCLASSEX);
WCLASSEX.style := CS_HREDRAW or CS_VREDRAW;
WCLASSEX.lpfnWndProc := @WindowProc;
WCLASSEX.cbClsExtra := 0;
WCLASSEX.cbWndExtra := 0;
WCLASSEX.hInstance := HINST_P;
WCLASSEX.hIcon := LoadIcon(0, IDI_WINLOGO);
WCLASSEX.hCursor := LoadCursor(0,IDC_WAIT);
WCLASSEX.hbrBackground := 0;
WCLASSEX.lpszMenuName := nil;
WCLASSEX.lpszClassName:= 'OpenGl3DwithDelphi';
if RegisterClassEX(WCLASSEX) = 0 then
begin
MessageBox(0, 'Registrasi Window Class gagal, program dihentikan', 'Error window', MB_OK or MB_ICONERROR);
Result := false;
exit;
end;
HWND_VarG := CreateWindowEx(0,'OpenGl3DwithDelphi',
'Gambar 3D(Tekan Esc untuk keluar)',0,0,0,LebarW, TinggiW,0, 0, HINST_P, nil);
if HWND_VarG = 0 then
begin
MessageBox(0, 'Pembuatan OpenGL window gagal, program dihentikan', 'Error window',MB_OK or MB_ICONERROR);
Result:=false;
exit;
end;
pfd.nSize := SizeOf(PIXELFORMATDESCRIPTOR);
pfd.nVersion := 1;
pfd.dwFlags := PFD_DRAW_TO_WINDOW or PFD_SUPPORT_OPENGL or PFD_DOUBLEBUFFER;
pfd.iPixelType := PFD_TYPE_RGBA;
pfd.cColorBits := 16;
pfd.cRedBits := 0;
pfd.cRedShift := 0;
pfd.cGreenBits := 0;
pfd.cBlueBits := 0;
pfd.cBlueShift := 0;
pfd.cAlphaBits := 0;
pfd.cAlphaShift := 0;
pfd.cAccumBits := 0;
pfd.cAccumRedBits := 0;
pfd.cAccumGreenBits := 0;
pfd.cAccumBlueBits := 0;
pfd.cAccumAlphaBits := 0;
pfd.cDepthBits := 16;
pfd.cStencilBits := 0;
pfd.cAuxBuffers := 0;
pfd.iLayerType := PFD_MAIN_PLANE;
pfd.bReserved := 0;
pfd.dwLayerMask := 0;
pfd.dwVisibleMask := 0;
pfd.dwDamageMask := 0;
HDC_VarG := GetDC(HWND_VarG);
if HDC_VarG = 0 then
begin
MessageBox(0, 'Pembuatan Device Context gagal, program dihentikan', 'Error device',MB_OK or MB_ICONERROR);
Result := false;
exit;
end;
iPixelFormat := ChoosePixelFormat(HDC_VarG, @pfd);
if iPixelFormat = 0 then
begin
MessageBox(0, 'Pencarian Pixel Format gagal, program dihentikan', 'Error pixel format',MB_OK or MB_ICONERROR);
Result := false;
exit;
end;
if (not SetPixelFormat(HDC_VarG, iPixelFormat, @pfd)) then
begin
MessageBox(0, 'Set Pixel Format gagal, program dihentikan', 'Error pixel format',MB_OK or MB_ICONERROR);
Result:=false;
exit;
end;
HGLRC_VarG := wglCreateContext(HDC_VarG);
if HGLRC_VarG = 0 then
begin
MessageBox(0, 'Pembuatan Rendering Context gagal, program dihentikan', 'Error rendering context',MB_OK or MB_ICONERROR);
Result := false;
exit;
end;
if (not wglMakeCurrent(HDC_VarG, HGLRC_VarG)) then
begin
MessageBox(0, 'Pengaktifan Rendering Context gagal, program dihentikan', 'Error rendering context',MB_OK or MB_ICONERROR);
Result := false;
exit;
end;
ShowWindow(HWND_VarG, SW_SHOW);
glViewport(0, 0, LebarW, TinggiW);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(45.0, LebarW / TinggiW, 1.0, 1000.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity;
Result := true;
end;
procedure Display_Grafik;
begin
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glLoadIdentity();
glTranslated(0.0, 0.0, -5.5);
glRotated(SudutPutar, 1.0, 1.0, 1.0);
//polygon depan
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex3d(-1.0, -1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, -1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, 1.0, 1.0);
glVertex3d(-1.0, 1.0, 1.0);
glEnd();
//polygon belakang
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex3d(-1.0, -1.0, -1.0);
glVertex3d( 1.0, -1.0, -1.0);
glVertex3d( 1.0, 1.0, -1.0);
glVertex3d(-1.0, 1.0, -1.0);
glEnd();
//polygon kanan
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex3d( 1.0, -1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, -1.0, -1.0);
glVertex3d( 1.0, 1.0, -1.0);
glVertex3d( 1.0, 1.0, 1.0);
glEnd();
//polygon kiri
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex3d(-1.0, -1.0, 1.0);
glVertex3d(-1.0, -1.0, -1.0);
glVertex3d(-1.0, 1.0, -1.0);
glVertex3d(-1.0, 1.0, 1.0);
glEnd();
//polygon atas
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex3d(-1.0, 1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, 1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, 1.0, -1.0);
glVertex3d(-1.0, 1.0, -1.0);
glEnd();
//polygon bawah
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex3d(-1.0, -1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, -1.0, 1.0);
glVertex3d( 1.0, -1.0, -1.0);
glVertex3d(-1.0, -1.0, -1.0);
glEnd();
SudutPutar := SudutPutar + 0.1;
SwapBuffers(HDC_VarG);
end;
function WinMain(hInstance: HINST; hPrevInstance: HINST; lpCmdLine: PChar;
nCmdShow: integer): integer; stdcall;
var
msg : TMSG;
Selesai : Bool;
begin
Selesai := false;
if not CreateOpenGL(hInstance) then
begin
CloseOpenGL;
Result := 0;
exit;
end;
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glClearColor(0.0, 0.5, 5.0, 0.5);
while not Selesai do
begin
PeekMessage(msg, 0, 0, 0, PM_REMOVE);
if msg.message <> WM_QUIT then
begin
Display_Grafik;
if keys[VK_ESCAPE] then
Selesai := true;
TranslateMessage(msg);
DispatchMessage(msg);
end
end;
CloseOpenGL;
result := msg.wParam;
end;
begin
WinMain(hInstance, hPrevInst, CmdLine, CmdShow);
end.
Selain OpenGL ada juga tools/library grafik yang dapat dipergunakan yaitu DirectX. Namun tools ini hanya dapat dipergunakan pada Microsoft Windows.
Masing-masing perintah atau fungsi dalam OpenGL mempunyai struktur dan format yang sama.
Perintah dan Arti Keterangan pada openGL
glVertex2i(x,y); Lokasi titik berada di (x,y) Tipe argumennya adalah integer dan 2 dimensi yaitu x dan y
glVertex2f(x,y); Lokasi titik berada di (x,y) Tipe argumennya adalah float dan 2 dimensi yaitu x dan y
glVertex3i(x,y,z); Lokasi titik berada di (x,y,z) Tipe argumennya adalah integer dan 2 dimensi yaitu x, y dan z
glVertex3f(x,y,z); Lokasi titik berada di (x,y,z) Tipe argumennya adalah float dan 2 dimensi yaitu x, y dan z
glClearColour(R, G, B, ?); Warna latar belakang Empat komponen warna yaitu Red, Green, Blue dan alpha
glColor3f(R, G, B); Warna latar muka (pena) Tiga komponen warna yaitu Red, Green dan Blue
glColor4f(R, G, B); Warna latar muka (pena) Empat komponen warna yaitu Red, Green, Blue dan alpha
glPointSize(k); Ukuran titik k piksel Besar kecilnya ukuran titik tergantung pada k (integer)
glBegin(GL_POINTS); Titik Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_LINES); Garis Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_LINE_STRIP); Poligaris Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_LINE_LOOP); Poligaris tertutup (polygon) Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_TRIANGLES); Segitiga Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); Segitiga Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); Segitiga Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_QUADS); Segiempat Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_QUAD_STRIP); Segiempat Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_POLYGON); Poligon Objek primitive (lihat gambar 2.2)
glBegin(GL_LINE_STIPPLE); Garis putus-putus Objek primitive
glBegin(GL_POLY_STIPPLE); Poligon dengan pola tertentu Objek primitive
glRect(GLint x1, GLint y1, GLint x2, GLint y2); Segiempat siku-siku Objek primitive dan ukuran segiempat ditentukan oleh dua titik yaitu (x1,y1) dan (x2,y2)
glEnd( ); Akhir perintah OpenGL -
Perintah tranformasi pada OpenGL adalah
Translasi – glTranslated
Skala – glScaled
Putar atau rotasi – glRotated
The OpenGL Utility Toolkit (GLUT)
GLUT dapat menyederhanakan implementasi program dengan menggunakan OpenGL. GLUT didesain secara serdehana untuk merender sebuah program yang dibuat dengan OpenGL. Versi GLUT yang ada pada saat ini adalah 3.7.6. GLUT juga mendukung fungsi-fungsi, antara lain:
o Mutiplewindows dalam render window OpenGL.
o Memproses kejadian Callback.
o Dapat menerima reaksi dari input (antara lain mouse dan keyboard).
o Mempermudah cascading fasilitas menu pop-up.
o Mendukung bitmap dan stroke fonts.
o Manajemen windows.
Langkah-langkah menggunakan OpenGL
Membuat aplikasi baru
Pilih menu (File > New > Application). akan tampil form kosong.
Tampilkan code editor (F12)
Tambahkan OpenGL pada klausa uses
uses
Windows, Messages,...,OpenGL;
Tambahkan variabel berikut pada properti form.
{ Private declarations }
fdc : HDC;
FRC : HGLRC;
procedure IdleLoop(Sender : TObject; Var Done : boolean);
Tekan Shift+Ctrl+C agar implementasi prosedur IdleLoop dibuat secara otomatis oleh IDE.
procedure TForm1.IdleLoop(Sender:TObject; Var Done: boolean);
begin
end;
Tambahkan event Handler OnCreate pada form (klik dua kali pada form)
procedure TForm1.FormCreate(Sender : TObject);
var
pfd : TPixelForamatDescriptor;
pixelformat : integer;
begin
{ TAHAP I : Buat Window OpenGL }
FDC := GetDC( Panel1.Handle ); //window openGL akan ditampilkan di panel
FillChar(pfd, sizeof(pfd), 0);
pfd.nSize := sizeof(pfd);
pfd.nVersion := 1;
pfd.dwFlags := PFD_DRAW_TO_WINDOW or PFD_SUPPORT_OPENGL or
PFD_DOUBLEBUFFER;
pfd.iPixelType := PFD_TYPE_RGBA;
pfd.cColorBits := 16;
{$WARNINGS OFF} //biar nggak muncul warning karena penggunaan operator '@'
pf := ChoosePixelFormat(FDC, @pfd);
SetPixelFormat(FDC, pf, @pfd);
{$WARNINGS ON} //kembalikan ke normal
FRC := wglCreateContext(FDC);
wglMakeCurrent(FDC, FRC);
{ TAHAP II : Inisialisasi variabel openGL }
glSetViewport( 0, 0, Panel1.Width, Panel1.Height ); //
glClearColor( 0, 0, 0, 1.0 ); // r:0 g:0 b:0 = hitam
glMatrixMode( GL_PROJECTION );
glLoadIdentity;
gluPerspective( 45, Panel1.Width/Panel1.Height, 1, 500);//FoV, Aspect
Ratio, Near Clip, Far Clip
glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
glLoadIdentity;
{ Set Kamera }
gluLookAt( 0, 0, -4, 0, 0, 0, 0, 1, 0 );// posisi.x, posisi.y, posisi.z,
lookat.x, lookat.y, lookat.z, up.x, up.y, up.z
Application.OnIdle := IdleLoop;
end;
Sekarang waktunya mengisi body prosedur IdleLoop
procedure TForm1.IdleLoop(Sender : TObject; Var Done : Boolean);
begin
glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
//prosedur penggambaran
glPushMatrix;
glColor( 0, 0.5, 0, 1); //warna ijo
glBegin(GL_QUADS); //gambar kotak (warna ijo)
glVertex3f( -0.5, -0.5, -0,5 );
glVertex3f( 0.5, -0.5, -0,5 );
glVertex3f( 0.5, 0.5, -0,5 );
glVertex3f( -0.5, 0.5, -0,5 );
glEnd;
glPopMatrix;
glFlush;
SwapBuffers(DC); //update hasil penggambaran ke layar
end;
Tidak ada komentar:
Posting Komentar