OpenGL で地球を回してみるテスト
ちょっと興味のある質問を見かけたので、方法について調べてみました。
（大至急お願いします）OpenGLでテクスチャマッピングを使用した.. - 人力検索はてな
「自然」がテーマの 3D アニメーションを「OpenGL」で作りたいということだったので、地球を回してみることにしました。
ちなみに自分の「OpenGL」のスキルとしては「Hello, World!」を書いた程度で、ほとんど未経験者です(^^;;
0. 事前準備
以下のコンパイラとライブラリを用意します。
- Visual C++ 2013 (Visual Studio Express 2013 for Windows Desktop)
- Freeglut 2.8.1 [Released: 5 April 2013]
1. Visual C++ 2013 を起動する
2. 新しいプロジェクトを作成する
新しいプロジェクト名は「earth」としておきます。
3. ライブラリをプロジェクトフォルダにコピーする
にて入手したインクルードファイルとライブラリをプロジェクトフォルダにコピーします。
4. プロジェクトのプロパティでインクルードファイルとライブラリのパスを追加する
5. ソースを修正する
ウィザードで生成された上記の「earth.cpp」を以下のコードに置き換えます。
#include "stdafx.h" #include <windows.h> #include <stdio.h> #include <math.h> #include <iostream> #include <GL/gl.h> #include <GL/glut.h> GLuint texture[1]; double angle = 0; typedef struct { int X; int Y; int Z; double U; double V; }VERTICES; const double PI = 3.1415926535897; const int space = 10; const int VertexCount = (90 / space) * (360 / space) * 4; VERTICES VERTEX[VertexCount]; GLuint LoadTextureRAW(const char * filename); void DisplaySphere(double R, GLuint texture){ int b; glScalef(0.0125 * R, 0.0125 * R, 0.0125 * R); glRotatef(90, 1, 0, 0); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); for (b = 0; b <= VertexCount; b++){ glTexCoord2f(VERTEX[b].U, VERTEX[b].V); glVertex3f(VERTEX[b].X, VERTEX[b].Y, -VERTEX[b].Z); } for (b = 0; b <= VertexCount; b++){ glTexCoord2f(VERTEX[b].U, -VERTEX[b].V); glVertex3f(VERTEX[b].X, VERTEX[b].Y, VERTEX[b].Z); } glEnd(); } void CreateSphere(double R, double H, double K, double Z) { int n; double a; double b; n = 0; for (b = 0; b <= 90 - space; b += space){ for (a = 0; a <= 360 - space; a += space){ VERTEX[n].X = R * sin((a) / 180 * PI) * sin((b) / 180 * PI) - H; VERTEX[n].Y = R * cos((a) / 180 * PI) * sin((b) / 180 * PI) + K; VERTEX[n].Z = R * cos((b) / 180 * PI) - Z; VERTEX[n].V = (2 * b) / 360; VERTEX[n].U = (a) / 360; n++; VERTEX[n].X = R * sin((a) / 180 * PI) * sin((b + space) / 180 * PI) - H; VERTEX[n].Y = R * cos((a) / 180 * PI) * sin((b + space) / 180 * PI) + K; VERTEX[n].Z = R * cos((b + space) / 180 * PI) - Z; VERTEX[n].V = (2 * (b + space)) / 360; VERTEX[n].U = (a) / 360; n++; VERTEX[n].X = R * sin((a + space) / 180 * PI) * sin((b) / 180 * PI) - H; VERTEX[n].Y = R * cos((a + space) / 180 * PI) * sin((b) / 180 * PI) + K; VERTEX[n].Z = R * cos((b) / 180 * PI) - Z; VERTEX[n].V = (2 * b) / 360; VERTEX[n].U = (a + space) / 360; n++; VERTEX[n].X = R * sin((a + space) / 180 * PI) * sin((b + space) / 180 * PI) - H; VERTEX[n].Y = R * cos((a + space) / 180 * PI) * sin((b + space) / 180 * PI) + K; VERTEX[n].Z = R * cos((b + space) / 180 * PI) - Z; VERTEX[n].V = (2 * (b + space)) / 360; VERTEX[n].U = (a + space) / 360; n++; } } } void display(void) { glClearDepth(1); glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glLoadIdentity(); glTranslatef(0, 0, -10); glRotatef(angle, 0, 1, 0); DisplaySphere(5, texture[0]); glutSwapBuffers(); angle++; Sleep(10); } void init(void) { glEnable(GL_DEPTH_TEST); glEnable(GL_TEXTURE_2D); glDepthFunc(GL_LEQUAL); glCullFace(GL_BACK); glFrontFace(GL_CCW); glEnable(GL_CULL_FACE); texture[0] = LoadTextureRAW("earth.raw"); CreateSphere(70, 0, 0, 0); } void reshape(int w, int h) { glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluPerspective(60, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 0.1, 100.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); } int main(int argc, char **argv) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH); glutInitWindowSize(450, 450); glutInitWindowPosition(100, 100); glutCreateWindow("Hello, OpenGL World!"); init(); glutDisplayFunc(display); glutIdleFunc(display); glutReshapeFunc(reshape); glutMainLoop(); return 0; } GLuint LoadTextureRAW(const char * filename) { GLuint texture; int width, height; unsigned char * data; FILE * file; fopen_s(&file, filename, "rb"); if (file == NULL) return 0; width = 1024; height = 512; data = (unsigned char *)malloc(width * height * 3); fread(data, width * height * 3, 1, file); fclose(file); glGenTextures(1, &texture); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, width, height, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data); free(data); return texture; }
上記、コードは、
■ 31. OpenGL Sphere Creation – Swiftless Tutorials - OpenGL Tutorials
のものを、コンパイルを通す為に一部、修正したものになります。
6. コンパイルする
[F5] キーでコンパイルします。
「正常終了」が出れば、とりあえず、コンパイル完了です。警告は必要に応じて修正してください。
7. 出力先フォルダにライブラリとテクスチャファイルをコピーする
テクスチャに使用する画像ファイルは、1024x512サイズの「RAW」形式のものを用意してください。
※ RAW 形式ファイルは GIMP 等で作成可能です。画像サイズが1024x512なのはプログラムでハードコードしている為です（変更する場合は、ソースも合わせて修正してください）
8. 実行する
地球が回れば、成功です。
参考
■ 31. OpenGL Sphere Creation – Swiftless Tutorials - OpenGL Tutorials
http://www.swiftless.com/tutorials/opengl/sphere.html
http://www.wakayama-u.ac.jp/~tokoi/opengl/libglut.html
■ ☆PROJECT ASURA☆ [OpenGL] 『テクスチャを読み込む！！(1) ～RAWファイル～』
追記
他のライブラリでも試してみたくなったので、シリーズ化してみました。
