OpenGL関数で陰影付け

最初に、MinimalisticOpenGLDemo を見たことがない方は、先にそちらをご覧ください。

ここでは、GLUTによる「手抜き」OpenGL入門「陰影付け」で解説されている内容をPTBのプログラムの中で行う方法について解説します。またPTBとどのように連動させるのかに重きを置いているので、OpenGLに関する詳細な説明はリンク元をご覧ください。

実行するとアニメーションが開始されます。左矢印キーを押すたびに、アニメーションの有効と無効が切り替わります。アニメーションが無効な状態で右矢印キーを押すと、立方体が１度だけ回転します。エスケープキーで終了します。

clear all;

AssertOpenGL;

ListenChar(2);

screenNumber=max(Screen('Screens'));

InitializeMatlabOpenGL;

% 頂点の情報

vertex = [

    0, 0, 0 % A (1)

    1, 0, 0 % B (2)

    1, 1, 0 % C (3)

    0, 1, 0 % D (4)

    0, 0, 1 % E (5)

    1, 0, 1 % F (6)

    1, 1, 1 % G (7)

    0, 1, 1 % H (8)

];

face = [

    1, 2, 3, 4

    2, 6, 7, 3

    6, 5, 8, 7

    5, 1, 4, 8

    5, 6, 2, 1

    4, 3, 7, 8

];

normal = [

    0 0 -1

    1 0 0

    0 0 1

    -1 0 0

    0 -1 0

    0 1 0

];

light0pos = [0 3 5 1];

light1pos = [5 3 0 1];

green = [0 1 0 1];

red = [0.8 0.2 0.2 1];

try

    [windowPtr, windowRect] = Screen('OpenWindow', screenNumber);

    % スクリーンの中心座標

    [centerPos(1), centerPos(2)] = RectCenter(windowRect);

    % OpenGL関数を使い始めるという宣言

    Screen('BeginOpenGL', windowPtr);

    glEnable(GL.DEPTH_TEST);

    glEnable(GL.CULL_FACE);

    glCullFace(GL.FRONT);

    glEnable(GL.LIGHTING);

    glEnable(GL.LIGHT0);

    glEnable(GL.LIGHT1);

    glLightfv(GL.LIGHT1, GL.DIFFUSE, green);

    glLightfv(GL.LIGHT1, GL.SPECULAR, green);

    glMatrixMode(GL.PROJECTION); % アンダーバーがドットになっていることに注意。

    glLoadIdentity;

    gluPerspective(30.0, windowRect(3)/windowRect(4), 1.0, 100.0);

    glMatrixMode(GL.MODELVIEW);

    r = 0; % 回転角の初期値

    flag = 1; % flagが1のときrが自動的に加算される。（アニメーション）

    while KbCheck; end; % いずれのキーも押していないことを確認

    while 1 % while 文の中をぐるぐる回ります。

        [ keyIsDown, keyTime, keyCode ] = KbCheck; % キーが押されたか、そのときの時間、どのキーか、の情報を取得する

        if keyIsDown

            if keyCode(KbName('ESCAPE')) % エスケープキーでプログラムを終了

                break;

end

            if keyCode(KbName('LeftArrow'))

                flag = 1-flag; % アニメーションを有効にしたり、無効にしたり。

            end;

            if keyCode(KbName('RightArrow'))

                r = r + 1; % 手動で回転角度を増やす。

                if r >= 360

                    r = 0;

                end;

            end;

            while KbCheck; end;

        end;

        glClearColor(1,1,1,1); % 背景色

        glClear(GL.COLOR_BUFFER_BIT);

        glClear(GL.DEPTH_BUFFER_BIT);

        glLoadIdentity;

        gluLookAt(3.0, 4.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0); % 視点位置と視線方向

        % 光源の設定

        glLightfv(GL.LIGHT0, GL.POSITION, light0pos);

        glLightfv(GL.LIGHT1, GL.POSITION, light1pos);

        glRotated(r, 0, 1, 0); % 図形の回転

        % 図形の色

        glMaterialfv(GL.FRONT_AND_BACK, GL.AMBIENT_AND_DIFFUSE, red);

        % 図形の描画

        glBegin(GL.QUADS); % アンダーバーがドットになっていることに注意。

        for j = 1:6

            glNormal3dv(normal(j,:));

            for i = 1:4

                glVertex3dv(vertex(face(j,i),:));

            end;

        end;

        glEnd();

        % OpenGL関数の使用を終わります。

        Screen('EndOpenGL', windowPtr);

        % この段階で、PTBの機能を使って図形を描画することも可能です。

        Screen('FillRect', windowPtr, [255 0 0], [200 300 400 400]);

        Screen('Flip', windowPtr);

        % 次の繰り返しのために

        Screen('BeginOpenGL', windowPtr);

        if flag % flagが1のときはアニメーション

            r = r + 1;

            if r >= 360

                r = 0;

            end;

        end;

    end;

    % OpenGL関数の使用を終わります。

    Screen('EndOpenGL', windowPtr);

    Screen('CloseAll');

    ShowCursor;

    ListenChar(0);

catch

    Screen('CloseAll');

    ShowCursor;

    ListenChar(0);

    psychrethrow(psychlasterror);

end