Menerapkan Model Shading Pada OpenGL

Pada kesempatan kali ini. Saya akan share praktikum 03 mata kuliah Grafika Lanjut. 
Pada praktikum 03 Grafika Lanjut mahasiswa dituntut agar mampu menjelaskan model-model shading dan cara penerapannya dengan OpenGL.

Melanjutkan pada praktikum 1 yang mengunakan fungsi glutSolidTeaport untuk menggambar object teko, pada praktikum 3 fungsi tersebut dirubah menjadi glutSolidSphere untuk menampilkan objek berupa bola. Selanjutnya ada beberapa file tambahan pada folder resource fies visual c++ yaitu file praktikum03_goraud.vert, praktikum03_goraud.frag, praktikum03_phong.vert dan praktikum03_phong.frag.

Pada openGL model shading yang umum digunakan yaitu Goraud shading dan phong shading. Pada praktikum 3 ini juga  mempelajari phong shading. Seperti yang sudah dijelaskan pada modul. Bahwa phong shading menampilkan yang lebih baik dari garaud shading. Hal itu dikarenakan pada Goraud shading objek ditampilkan ditampilkan dengan cara menghitung nilai cahaya per vertex lalu menginterpolasi hasil tersebut sebagai nilai shading. Sedangkan phong shading melakukan interpolasi permukaan normal antar vetex kemudian menggunakan hasilnya untuk menghitung nilai pencahayaan disetiap piksel bukan di setiap vertex seperti Goraud Shading.  

Contoh Program 

#include "stdafx.h"

#include <windows.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

#include <glew.h>

#include <glut.h>

// inisialisasi variabel untuk transformasi seperti translasi, rotasi atau scaling

// gunakan bila perlu

float angle = 0.0f; 

float posX = 0.0f, rotX =  0.0f;

float posY = 0.0f, rotY =  0.0f;

float posZ = 5.0f, rotZ = -1.0f;

float objectAngle = 0.0f;

float objectPosX = 0.0f;

float objectPosY = 0.0f;

float objectPosZ = 0.0f;

// saklar untuk mematikan / menghidupkan pencahayaan

bool light0 = false;

//

float matShininess[] = { 128.0 };    // kekuatan specular cahaya

float matAmbient[] = { 0.5, 0.5, 0.5, 0.0 }; // material cahaya sekitar

float matDiffuse[] = { 0.5, 0.2, 0.7, 0.0 }; // material cahaya tersebar

float matSpecular[] = { 0.7, 0.7, 0.7, 0.0 }; // material cahaya biasa

float lightPosition0[] = { 10.0, 10.0, 10.0, 1.0 }; // posisi sumber cahaya 1

GLuint vertexShaders, fragmentShaders, programShaders;

// fungsi membaca file shader

char* readShaders(char *file)

{

    FILE *fptr;

    long length;

    char *buf;

    fopen_s(&fptr, file, "rb"); // buka file

    if (!fptr)

        return NULL;

    fseek(fptr, 0, SEEK_END);

    length = ftell(fptr);

    buf = (char*)malloc(length + 1); // buat buffer untuk menyimpan file

    fseek(fptr, 0, SEEK_SET);

    fread(buf, length, 1, fptr); // baca konten

    fclose(fptr); // tutup file

    buf[length] = 0;

    return buf;

}

// fungsi untuk me-load shaders

void setShaders()

{

    char* vertex = readShaders("praktikum03_goraud.vert");

    char* fragment = readShaders("praktikum03_goraud.frag");

char* vertex1 = readShaders("praktikum03_phong.vert");

    char* fragment1 = readShaders("praktikum03_phong.frag");

    vertexShaders = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);

    fragmentShaders = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);

    glShaderSource(vertexShaders, 1, (const char**)&vertex, 0);

    glShaderSource(fragmentShaders, 1, (const char**)&fragment, 0);

glShaderSource(vertexShaders, 1, (const char**)&vertex1, 0);

    glShaderSource(fragmentShaders, 1, (const char**)&fragment1, 0);

    glCompileShader(vertexShaders);

    glCompileShader(fragmentShaders);

    programShaders = glCreateProgram();

    glAttachShader(programShaders, vertexShaders);

    glAttachShader(programShaders, fragmentShaders);

    glBindAttribLocation(programShaders, 0, "in_Position");

    glBindAttribLocation(programShaders, 1, "in_Color");

    glLinkProgram(programShaders);

    glUseProgram(programShaders);

    free(vertex);

    free(fragment);

free(vertex1);

    free(fragment1);

}

// fungsi untuk menggambar obyek kubus

void drawObject()

{

    // obyek bisa dimasukkan diantara glPushMatrix() dan glPopMatrix() 

    // fungsinya agar obyek tidak terpengaruh atau mempengaruhi obyek lain

    // saat diwarnai, ditransformasi dan sebagainya

    glPushMatrix();

    // operasi transformasi rotasi ke arah sumbu X (gunakan bila perlu)

    glRotatef(objectAngle, objectPosX, objectPosY, objectPosZ);

    // set warna obyek ke warna magenta (1, 0, 1)

    glColor3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);

    // bila menggambar obyek harus diawali glBegin(tipe obyek) dan diakhiri dengan glEnd()

    // kecuali menggunakan fungsi yang sudah ada di GLUT-OpenGL seperti dibawah ini

    //glutSolidSphere(1.0f, 50, 50);

    // post test

    glutSolidSphere(1.0f, 50, 50);

    glPopMatrix();

}

// taruh semua obyek yang akan digambar di fungsi display()

void display()

{

    // bersihkan layar dan buffer

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glLoadIdentity();

glShadeModel(GL_SMOOTH);

glShadeModel(GL_FLAT);

    // set material dan posisi sumber cahaya 

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPosition0);    // set posisi sumber cahaya 0

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, matAmbient);        // set material permukaan model ambient 

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, matDiffuse);        // set material permukaan model diffuse

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, matSpecular);    // set material permukaan model specular

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, matShininess);    // set material permukaan mengkilat

    if (light0)

        glDisable(GL_LIGHT0);

    else

        glEnable(GL_LIGHT0);

    // posisikan kamera pandang

    // dalam hal ini sumbu Y ada diatas dan posisi kamera pandang di (posX, posY, posZ)

    gluLookAt(posX, posY, posZ, posX + rotX, posY + rotY, posZ + rotZ, 0.0f, 1.0f, 0.0f);

    // terapkan shading 

    glShadeModel(GL_FLAT);    // flat shading

    //glShadeModel(GL_SMOOTH);    // interpolative shading

    

    // panggil fungsi untuk menggambar obyek

    drawObject();

    

    // tampilkan obyek ke layar

    // gunakan glFlush() bila memakai single buffer

    // gunakan glutSwapBuffers() bila memakai double buffer

    glutSwapBuffers();

}

// inisialisasi variabel, pencahayaan, tekstur dan pengaturan kamera pandang di fungsi init()

void init(void)

{

    // inisialisasi warna background layar

    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);                // mengaktifkan depth buffer

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);        

    glLoadIdentity();

    gluPerspective(45.0, 1.0, 1.0, 100.0);    // set proyeksi ke perspektif

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);                

    glLoadIdentity();                        

    // set kamera pandang awal

    gluLookAt(0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

    // aktifkan pencahayaan dan warna material

    glEnable(GL_LIGHTING);    

    glEnable(GL_LIGHT0);    // sumber cahaya pertama (maksimal 8 sumber cahaya)

    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

}

// fungsi ini digunakan bila layar akan diresize (default)

void reshape(int w, int h)

{

    glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    glLoadIdentity();

    gluPerspective(45, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 100.0);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

// fungsi untuk mengatur masukan dari keyboard untuk arah kiri, kanan, atas, dan bawah

void keyboard(int key, int x, int y)

{

    float fraction = 0.1f;

    switch (key) 

    {

    case GLUT_KEY_F1:

        // masukkan perintah disini bila tombol F1 ditekan 

        light0 = !light0;        // matikan / hidupkan sumber cahaya 0

        glutPostRedisplay();

        break;

    case GLUT_KEY_LEFT:

        // masukkan perintah disini bila tombol kiri ditekan 

        // dalam hal ini perintah rotasi obyek ke kiri sebanyak 1 derajat 

        objectAngle -= 1.0f;

        objectPosX = 0.0f;

        objectPosY = 1.0f;

        objectPosZ = 0.0f;

        glutPostRedisplay();    // update obyek

        break;

    case GLUT_KEY_RIGHT:

        // masukkan perintah disini bila tombol kanan ditekan

        // dalam hal ini perintah rotasi obyek ke kanan sebanyak 1 derajat 

        objectAngle += 1.0f;

        objectPosX = 0.0f;

        objectPosY = 1.0f;

        objectPosZ = 0.0f;

        glutPostRedisplay();    // update obyek

        break;

    case GLUT_KEY_UP:

        // masukkan perintah disini bila tombol atas ditekan

        // dalam hal ini perintah rotasi obyek ke atas sebanyak 1 derajat 

        objectAngle -= 1.0f;

        objectPosX = 1.0f;

        objectPosY = 0.0f;

        objectPosZ = 0.0f;

        glutPostRedisplay();    // update obyek

        break;

    case GLUT_KEY_DOWN:

        // masukkan perintah disini bila tombol bawah ditekan

        // dalam hal ini perintah rotasi obyek ke bawah sebanyak 1 derajat 

        objectAngle += 1.0f;

        objectPosX = 1.0f;

        objectPosY = 0.0f;

        objectPosZ = 0.0f;

        glutPostRedisplay();    // update obyek

        break;

    // zoom in

    case GLUT_KEY_PAGE_UP:

        // masukkan perintah disini bila tombol PgUp ditekan

        posX += rotX * fraction;        

        posZ += rotZ * fraction;

        glutPostRedisplay();    // update obyek

        break;

    // zoom out

    case GLUT_KEY_PAGE_DOWN:

        // masukkan perintah disini bila tombol PgDn ditekan

        posX -= rotX * fraction;

        posZ -= rotZ * fraction;

        glutPostRedisplay();    // update obyek

        break;

    }

}

// timer untuk animasi (gunakan bila perlu)

void timer(int value)

{

    glutPostRedisplay();

    glutTimerFunc(55, timer, 0);

}

// program utama

int main(int argc, char** argv)

{

    // inisialisasi jendela OpenGL

    // GLUT_SINGLE berarti memakai single buffer

    // GLUT_DOUBLE berarti memakai double buffer

    // GLUT_RGB berarti mode tampilan yang dipakai RGB

    // GLUT_RGBA berarti mode tampilang yang dipakai RGBA

    // GLUT_DEPTH berarti memakai depth buffer

    glutInit(&argc, argv);

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);

    // set ukuran jendela tampilan

    glutInitWindowSize(480, 480);        // besarnya jendela dalam piksel dalam hal ini 300x300

    glutInitWindowPosition(100, 100);    // posisi jendela dilayar komputer dalam piksel

    // judul jendela (wajib diubah dengan informasi NAMA / NIM - JUDUL PRAKTIKUM masing-masing)

    glutCreateWindow("PRAKTIKUM 3 - IMAM MUAMAR KHARISMA - 1501318006");

printf("PRAKTIKUM 3\n "); 

printf("Imam Muamar Kharisma \n "); 

printf("\n "); 

printf("\n "); 

printf("\n "); 

printf("\n "); 

    

    // panggil fungsi init untuk inisialisasi awal

    init();

    // event handler untuk display, reshape dan keyboard

    glutDisplayFunc(display);   // display

    glutReshapeFunc(reshape);   // reshape

    glutSpecialFunc(keyboard);  // keyboard

    //glutTimerFunc(0, timer, 0); // aktifkan timer bila perlu

    // inisialisasi glew

    // cek apakah glew bisa digunakan

    GLenum err = glewInit();

    if (GLEW_OK != err)

        fprintf(stderr, "Error: %s\n", glewGetErrorString(err));

    else

        fprintf(stdout, "Status: Using GLEW %s\n", glewGetString(GLEW_VERSION));

    // aktifkan atau matikan untuk menggunakan shader

    //setShaders();

    // looping

    glutMainLoop();

    return 0;

}

Hasil

• Tweet
• Share
• Share
• Share
• Share