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Ruby+gosu+openglで、OpenGL 1.1風に頂点配列を使ってポリゴンを描画する例
#!ruby -Ku
# -*- mode: ruby; coding: utf-8 -*-
# Last updated: <2017/03/12 10:33:26 +0900>
#
# Ruby + gosu + opengl の動作確認
# gosu-examples の opengl_integration.rb を弄ってOpenGL絡みの部分だけを列挙
#
# OpenGL 1.1風、頂点配列を使って書いてみるテスト
#
# 算譜記録帳: OpenGLでの頂点データの扱いの変化
# http://mklearning.blogspot.com/2014/08/opengl.html
#
# gosu-examples
# https://github.com/gosu/gosu-examples
# https://github.com/gosu/gosu-examples/blob/master/examples/opengl_integration.rb
require 'gosu'
require 'gl'
DATA_KIND = 1 # 0 : 三角形を描画 , 1 : cubeを描画
TEX_FILE = "UVCheckerMap01-1024.png"
WIDTH, HEIGHT = 640, 480
LIGHT_POS = [1.0, 2.0, 4.0] # 位置
LIGHT_AMBIENT = [0.5, 0.5, 0.5, 1.0] # 環境光
LIGHT_DIFFUSE = [1.0, 1.0, 1.0, 1.0] # 拡散光
LIGHT_SPECULAR = [1.0, 1.0, 1.0, 1.0] # 鏡面光
class GlObj
# 初期化
def initialize(posx, posy, posz)
@trans_pos = { :x => posx, :y => posy, :z => posz }
@rot_y = 0
@rot_x = 35
# テクスチャ画像読み込み
@img = Gosu::Image.new(TEX_FILE, :tileable => true)
# OpenGL用のテクスチャ情報を取得
@texinfo = @img.gl_tex_info
unless @texinfo
# 巨大テクスチャを与えるとgosu側が gl_tex_info を取得できない時がある
puts "Error : #{TEX_FILE} is not load. Can't get gl_tex_info"
end
# モデルデータを用意
case DATA_KIND
when 0
init_triangle # 三角形
when 1
init_cube # cube
end
end
# 三角形のデータで初期化
def init_triangle
# 三角形用の頂点群
@vertexs_a = [
-1.0, -1.0, 0.0,
1.0, -1.0, 0.0,
0.0, 1.0, 0.0,
]
# 三角形用の法線群
@normals_a = [
0.0, 0.0, 1.0,
0.0, 0.0, 1.0,
0.0, 0.0, 1.0,
]
end
# cubeデータで初期化
def init_cube
# cube用の頂点群
@vertexs_b = [
-0.75, -0.75, 0.75, # 0
-0.75, 0.75, 0.75, # 1
-0.75, 0.75, -0.75, # 2
-0.75, -0.75, -0.75, # 3
-0.75, -0.75, -0.75, # 4
-0.75, 0.75, -0.75, # 5
0.75, 0.75, -0.75, # 6
0.75, -0.75, -0.75, # 7
0.75, -0.75, -0.75, # 8
0.75, 0.75, -0.75, # 9
0.75, 0.75, 0.75, # 10
0.75, -0.75, 0.75, # 11
0.75, -0.75, 0.75, # 12
0.75, 0.75, 0.75, # 13
-0.75, 0.75, 0.75, # 14
-0.75, -0.75, 0.75, # 15
-0.75, -0.75, -0.75, # 16
0.75, -0.75, -0.75, # 17
0.75, -0.75, 0.75, # 18
-0.75, -0.75, 0.75, # 19
0.75, 0.75, -0.75, # 20
-0.75, 0.75, -0.75, # 21
-0.75, 0.75, 0.75, # 22
0.75, 0.75, 0.75, # 23
]
# cube用のuv群
@uvs_b = [
1.0, 0.25, # 0
1.0, 0.0, # 1
0.75, 0.0, # 2
0.75, 0.25, # 3
0.75, 0.25, # 4
0.75, 0.0, # 5
0.5, 0.0, # 6
0.5, 0.25, # 7
0.5, 0.25, # 8
0.5, 0.0, # 9
0.25, 0.0, # 10
0.25, 0.25, # 11
0.25, 0.25, # 12
0.25, 0.0, # 13
0.0, 0.0, # 14
0.0, 0.25, # 15
0.5, 0.75, # 16
0.75, 0.75, # 17
0.75, 0.5, # 18
0.5, 0.5, # 19
0.25, 0.5, # 20
0.0, 0.5, # 21
0.0, 0.75, # 22
0.25, 0.75, # 23
]
# cube用の法線群
@normals_b = [
-1.0, 0.0, 0.0, # 0
-1.0, 0.0, 0.0, # 1
-1.0, 0.0, 0.0, # 2
-1.0, 0.0, 0.0, # 3
0.0, 0.0, -1.0, # 4
0.0, 0.0, -1.0, # 5
0.0, 0.0, -1.0, # 6
0.0, 0.0, -1.0, # 7
1.0, 0.0, 0.0, # 8
1.0, 0.0, 0.0, # 9
1.0, 0.0, 0.0, # 10
1.0, 0.0, 0.0, # 11
0.0, 0.0, 1.0, # 12
0.0, 0.0, 1.0, # 13
0.0, 0.0, 1.0, # 14
0.0, 0.0, 1.0, # 15
0.0, -1.0, 0.0, # 16
0.0, -1.0, 0.0, # 17
0.0, -1.0, 0.0, # 18
0.0, -1.0, 0.0, # 19
0.0, 1.0, 0.0, # 20
0.0, 1.0, 0.0, # 21
0.0, 1.0, 0.0, # 22
0.0, 1.0, 0.0, # 23
]
# cube用のインデックス群
@indices_b = [
0, 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7,
8, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15,
16, 17, 18, 19,
20, 21, 22, 23,
]
end
# 更新処理
def update
@rot_y = (@rot_y + 1.0) % 360.0
# @rot_x = (@rot_x + 2.0) % 360.0
end
# 描画処理
def draw(z)
# Gosu.gl(z値)でOpenGLの描画を行う
# 描画後、Gosuの描画ができるようにしてくれるらしい
Gosu.gl(z) { exec_gl }
end
private
include Gl
# OpenGL関係の処理
def exec_gl
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) # 画面クリア色を指定 (r,g,b,a)
glClearDepth(1.0) # デプスバッファをクリア
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT) # 画面クリア
# 奥行き比較関数の種類を指定。デフォルトではGL_LESSが指定されてるらしい
# glDepthFunc(GL_GEQUAL)
glDepthFunc(GL_LESS)
glEnable(GL_DEPTH_TEST) # デプスバッファを使う
glEnable(GL_BLEND) # アルファブレンドを有効化
# glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH) # ポリゴン描画のアンチエイリアスを有効化
# glHint(GL_POLYGON_SMOOTH_HINT, GL_NICEST)
# ライト設定. GL_LIGHT0 に対して設定
glLight(GL_LIGHT0, GL_POSITION, LIGHT_POS)
glLight(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, LIGHT_AMBIENT)
glLight(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, LIGHT_DIFFUSE)
glLight(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, LIGHT_SPECULAR)
glEnable(GL_LIGHTING) # ライティングを有効化
glEnable(GL_LIGHT0) # GL_LIGHT0 を有効化
glMatrixMode(GL_PROJECTION) # 透視投影の設定
glLoadIdentity
glFrustum(-0.10, 0.10, -0.075, 0.075, 0.1, 100)
glMatrixMode(GL_MODELVIEW) # モデルビュー変換の指定
glLoadIdentity
# 位置をずらす
glTranslate(@trans_pos[:x], @trans_pos[:y], @trans_pos[:z])
glRotate(@rot_x, 1.0, 0.0, 0.0) # 回転
glRotate(@rot_y, 0.0, 1.0, 0.0) # 回転
case DATA_KIND
when 0
# 頂点配列を渡して描画する例
draw_triangle
when 1
# 頂点配列と頂点インデックスで描画する例
draw_cube
end
end
# 頂点配列を渡して三角形を描画する例
def draw_triangle
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY) # 頂点配列を有効化
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY) # 法線配列を有効化
# 頂点配列の指定
glVertexPointer(
3, # size. 1頂点に値をいくつ使うか。x,yなら2 x,y,zなら3
GL_FLOAT, # 値の型
0, # stride. データの間隔。詰まってるなら0
@vertexs_a # 頂点データが入った配列
)
# 法線配列の指定
# 法線は1頂点につき必ずx,y,zの3値を持っているのでsize指定は不要
glNormalPointer(
GL_FLOAT, # 値の型
0, # stride
@normals_a # 法線データが入った配列
)
# 頂点群を渡して描画. glDrawArrays を使う
glDrawArrays(
GL_TRIANGLE_STRIP, # プリミティブの種類
0, # スタート地点
3 # 頂点数
)
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY) # 頂点配列を無効化
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY) # 法線配列を無効化
end
# 頂点配列とインデックス配列を渡してcubeを描画する例
def draw_cube
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY) # 頂点配列を有効化
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY) # 法線配列を有効化
glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY) # uv配列を有効化
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, @vertexs_b) # 頂点配列の指定
glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, @normals_b) # 法線配列の指定
glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, @uvs_b) # uv配列の指定
glEnable(GL_TEXTURE_2D) # テクスチャ有効化
id = @texinfo.tex_name
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, id) # テクスチャ割り当て
# インデックス配列を渡して描画. glDrawElements を使う
glDrawElements(
GL_QUADS, # プリミティブ種類
@indices_b.size, # インデックス数
GL_UNSIGNED_SHORT, # インデックスの型
@indices_b # 頂点インデックスの配列
)
glDisable(GL_TEXTURE_2D) # テクスチャ無効化
# 頂点配列、法線配列、uv配列を無効化
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY)
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY)
glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY)
end
end
# メインクラス
class MyWindow < Gosu::Window
# 初期化
def initialize
super WIDTH, HEIGHT
self.caption = "Ruby + Gosu + OpenGL, Vertex Array"
@gl_obj = GlObj.new(0.0, 0.0, -2.0)
end
# 更新
def update
@gl_obj.update
end
# 描画
def draw
z = 0
@gl_obj.draw(z)
end
def button_down(id)
# ESCが押されたら終了
close if id == Gosu::KbEscape
end
end
MyWindow.new.show
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