makalah opengl 3d

Grafika Komputer ( Universitas Muhammadiyah Sidoarjo )

Makalah OpenGL 3DSatrio Pekik Laksito Kahono/091080200162/6B Pagi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

OpenGL (Open Graphics Library) adalah standar API yang dapat digunakan

untuk membuat aplikasi berbasis grafik, baik dua dimensi (2D) maupun tiga

dimensi (3D). OpenGL ini bersifat cross-platform, artinya dapat dijalankan pada

berbagai platform sistem operasi yang ada saat ini. OpenGL sendiri telah banyak

dibahas oleh kalangan praktisi, akademisi, maupun industri, yang notabene

berkutat dalam implementasi pemrograman grafik 2D dan 3D.

Untuk membuat aplikasi menggunakan OpenGL, terlebih dahulu kita

membutuhkan suatu konsepsi interfacing dalam implementasinya. Salah satu cara

yang sudah umum digunakan adalah dengan membuat window-based OpenGL.

Untuk dapat membuat konsep windowing pada OpenGL, kita memerlukan tool

tertentu. Yang kita gunakan kali ini adalah GLUT (OpenGL Utility Toolkit).

GLUT dipilih karena di dalamnya telah terdapat banyak fungsi yang dapat dipakai

untuk pembuatan application window. Disamping itu, windowing pada GLUT

juga bersifat independen terhadap sistem operasi, sehingga kita tidak perlu repot-

repot untuk mengubah kode program jika diterapkan pada sistem operasi yang

berbeda.

1.1 Manfaat Dan Tujuan

Manfaat dan tujuan makalah ini di buat adalah :

1. Untuk memenuhi Tugas Matakuliah Grafika Komputer Semester 6

2. Mahasiswa dapat mengetahui function (fungsi) dalam OpenGL

3. Mahasiswa dapat membuat program untuk membangun grafik 2D dan 3D

menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic dan grafik library

OpenGL

4. Mahasiswa dapat menerapkan prinsip dasar grafika komputer untuk

keperluan visualisasi, animasi dan simulasi pada bidang ilmu lainnya.

1



Bab II

TINJAUAN PUSTAKA

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).

1.2. 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.

2



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.

1.3. 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.

3



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

1.3.1. 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

4



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.

1.3.2. 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. Fungsi atau prosedur yang digunakan :

mode GL_QUARDS – menggambarkan segi empat

mode GL_LINES – menggambark garis

glVertex3f- penentuan titik 3 dimensi

glColor3f – penentuan warna

5



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);


glVertex3f(0.2,0.2,0.2);


glVertex3f(0.2,-0.2,0.2);


glVertex3f(-0.2,-0.2,0.2);

glEnd;

6



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.

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.

7



BAB III

PEMBAHASAN

.1. Berikut ini adalah Penjelasan setiap fungsi openGL berbasis 3D berupa

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(bmPoints); Titik Objek primitive

glBegin(bmLines); Garis Objek primitive

glBegin(bmLineStrip); Poligaris Objek primitive

glBegin(bmLineLoop); Poligaris tertutup (polygon) Objek primitive

glBegin(bmTriangels); Segitiga Objek primitive

glBegin(bmTriangelStrip); Segitiga Objek primitive

glBegin(bmTriangelFan); Segitiga Objek primitive

glBegin(bmQuads); Segiempat Objek primitive

glBegin(bmQuadStrip); Segiempat Objek primitive

glBegin(bmPolygon); Poligon Objek primitive

glBegin(bmLineSttiple); Garis putus-putus Objek primitive

8



glBegin(bmPolySttiple); 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

3.2. Contoh script program dari setiap fungsi oepnGL berbasis 3D :

glBegin(bmPoints) ... glEnd();

glBegin bmPoints

glVertex2f x, y

glEnd

glColor3f(...);

glColor3f 0, 0, 1

glVertex3f( ...);

glVertex3f .x, .y, .

z

glBegin(bmLines); ... glEnd();

glBegin bmLines

glVertex2f x, y

glEnd

glBegin(bmLineStrip); ...

glEnd();

glBegin bmLineStrip

glVertex2f x, y

glEnd

glBegin(bmLineLoop); ...

glEnd();

glBegin bmLineLoop

glVertex2f x, y

glEnd

glBegin(bmTriangels); ...

glEnd();

glBegin bmTriangles

glVertex2f 0, 9

glVertex2f 4, 7

glVertex2f -4, 7

glEnd

glBegin(bmTriangelStrip); ...

glEnd();

glBegin

bmTriangelStrip

glVertex2f 0, 9

glVertex2f 4, 7

glVertex2f -4, 7

glEnd

glBegin(bmTriangleFan); ...

glEnd();

glBegin

bmTriangelFan

glVertex2f 0, 9

glVertex2f 4, 7

glVertex2f -4, 7

glEnd

9



3.3. Contoh Aplikasi Program Beserta Capture Hasil Program

Ketik script ini di Modul :

'VARIABEL BuatanPublic Type Titik3D x As Single y As Single z As SingleEnd TypePublic Type Sisi Sisi_Depan(1 To 4) As Titik3D Sisi_Kanan(1 To 4) As Titik3D Sisi_Belakang(1 To 4) As Titik3D Sisi_Kiri(1 To 4) As Titik3D Sisi_Atas(1 To 4) As Titik3D Sisi_Bawah(1 To 4) As Titik3DEnd TypePublic Objek As SisiSub EnableOpenGL(ghDC As Long)Dim pfd As PIXELFORMATDESCRIPTOR ZeroMemory pfd, Len(pfd) pfd.nSize = Len(pfd) pfd.nVersion = 1 pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW Or PFD_SUPPORT_OPENGL Or PFD_DOUBLEBUFFER pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA pfd.cColorBits = 24 pfd.cDepthBits = 32 pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE PixFormat = ChoosePixelFormat(ghDC, pfd) If PixFormat = 0 Then GoTo ee SetPixelFormat ghDC, PixFormat, pfd hrc = wglCreateContext(ghDC) wglMakeCurrent ghDC, hrcExit Subee: MsgBox "Nelze nastavit parametry pro zobrazení grafiky!" EndEnd SubSub DisableOpenGL() wglMakeCurrent 0, 0 wglDeleteContext hrcEnd Sub

Ketik script ini di Form :

Sub Inisialisasi_Awal()'========== Inisialisasi ========== EnableOpenGL Me.hDC

hrc = wglCreateContext(hDC) wglMakeCurrent hDC, hrc

10



'Inisilisasi Koordinat Bidang Dimensi-3 xmin = -10: ymin = -10 xmax = 10: ymax = 10 zmin = 10: zmax = -10 glOrtho xmin, xmax, ymin, ymax, zmin, zmax glClearColor 0.6, 0.6, 0.6, 0 glClear GL_COLOR_BUFFER_BIT Or GL_DEPTH_BUFFER_BIT glClear clrColorBufferBit glMatrixMode GL_PROJECTION glLoadIdentity glColor3f 1, 1, 1 glBegin bmLines glVertex2f -10, 0 glVertex2f 10, 0 glEnd glColor3f 1, 1, 1 glBegin bmLines glVertex2f 0, 10 glVertex2f 0, -10 glEnd End Sub

Sub Bersihkan_Layar() glClearColor 0.6, 0.6, 0.6, 0 glClear GL_COLOR_BUFFER_BIT Or GL_DEPTH_BUFFER_BITEnd Sub

Sub Tampilkan_Gambar() 'Menampilkan Hasil glFlush SwapBuffers Me.hDCEnd Sub

Sub Membuat_Titik()

'=======KUBUS=========== 'titik 1 bagian depan Objek.Sisi_Depan(1).x = -3 Objek.Sisi_Depan(1).y = -3 Objek.Sisi_Depan(1).z = 0 'titik 2 bagian depan Objek.Sisi_Depan(2).x = 3 Objek.Sisi_Depan(2).y = -3 Objek.Sisi_Depan(2).z = 0

11



'titik 3 bagian depan With Objek.Sisi_Depan(3) .x = 3 .y = 3 .z = 0 End With 'titik 4 bagian depan With Objek.Sisi_Depan(4) .x = -3 .y = 3 .z = 0 End With 'titik 1 bagian belakang Objek.Sisi_Belakang(1).x = -3 Objek.Sisi_Belakang(1).y = -3 Objek.Sisi_Belakang(1).z = 3 'titik 2 bagian belakang Objek.Sisi_Belakang(2).x = 3 Objek.Sisi_Belakang(2).y = -3 Objek.Sisi_Belakang(2).z = 3 'titik 3 bagian belakang With Objek.Sisi_Belakang(3) .x = 3 .y = 3 .z = 3 End With 'titik 4 bagian belakang With Objek.Sisi_Belakang(4) .x = -3 .y = 3 .z = 3 End With 'titik 1 bagian atas Objek.Sisi_Atas(1).x = -3 Objek.Sisi_Atas(1).y = 3 Objek.Sisi_Atas(1).z = 0 'titik 2 bagian atas Objek.Sisi_Atas(2).x = 3 Objek.Sisi_Atas(2).y = 3 Objek.Sisi_Atas(2).z = 0 'titik 3 bagian atas With Objek.Sisi_Atas(3) .x = 3 .y = 3 .z = 3 End With

12



'titik 4 bagian atas With Objek.Sisi_Atas(4) .x = -3 .y = 3 .z = 3 End With 'titik 1 bagian bawah Objek.Sisi_Bawah(1).x = -3 Objek.Sisi_Bawah(1).y = -3 Objek.Sisi_Bawah(1).z = 0 'titik 2 bagian bawah Objek.Sisi_Bawah(2).x = 3 Objek.Sisi_Bawah(2).y = -3 Objek.Sisi_Bawah(2).z = 0 'titik 3 bagian bawah With Objek.Sisi_Bawah(3) .x = 3 .y = -3 .z = 3 End With 'titik 4 bagian bawah With Objek.Sisi_Bawah(4) .x = -3 .y = -3 .z = 3 End With 'titik 1 bagian kanan Objek.Sisi_Kanan(1).x = 3 Objek.Sisi_Kanan(1).y = -3 Objek.Sisi_Kanan(1).z = 0 'titik 2 bagian kanan Objek.Sisi_Kanan(2).x = 3 Objek.Sisi_Kanan(2).y = -3 Objek.Sisi_Kanan(2).z = 3 'titik 3 bagian kanan With Objek.Sisi_Kanan(3) .x = 3 .y = 3 .z = 3 End With 'titik 4 bagian kanan With Objek.Sisi_Kanan(4) .x = 3 .y = 3 .z = 0 End With 'titik 1 bagian kiri

13



Objek.Sisi_Kiri(1).x = -3 Objek.Sisi_Kiri(1).y = -3 Objek.Sisi_Kiri(1).z = 0 'titik 2 bagian kiri Objek.Sisi_Kiri(2).x = -3 Objek.Sisi_Kiri(2).y = -3 Objek.Sisi_Kiri(2).z = 3 'titik 3 bagian kiri With Objek.Sisi_Kiri(3) .x = -3 .y = 3 .z = 3 End With 'titik 4 bagian kiri With Objek.Sisi_Kiri(4) .x = -3 .y = 3 .z = 0 End With End Sub

Private Sub Command1_Click() Call Membuat_Titik Call Inisialisasi_Awal

glRotatef 45, 2, 2, 1 ‘============= Kubus =================glColor3f 1, 0.6, 0 glBegin bmPolygon For ttk = 1 To 4 With Objek.Sisi_Kanan(ttk) glVertex3f .x, .y, .z End With Next ttk glEnd glColor3f 0.7, 0, 0 glBegin bmPolygon For ttk = 1 To 4 With Objek.Sisi_Belakang(ttk) glVertex3f .x, .y, .z End With Next ttk glEnd glColor3f 1, 0.8, 0 glBegin bmPolygon For ttk = 1 To 4 With Objek.Sisi_Bawah(ttk)

14



glVertex3f .x, .y, .z End With Next ttk glEnd glColor3f 1, 1, 0 glBegin bmPolygon For ttk = 1 To 4 With Objek.Sisi_Kiri(ttk) glVertex3f .x, .y, .z End With Next ttk glEnd glColor3f 1, 0, 0.3 glBegin bmPolygon For ttk = 1 To 4 With Objek.Sisi_Atas(ttk) glVertex3f .x, .y, .z End With Next ttk glEnd glColor3f 1, 0, 0 glBegin bmPolygon For ttk = 1 To 4 With Objek.Sisi_Depan(ttk) glVertex3f .x, .y, .z End With Next ttk glEnd'================================================== Call Tampilkan_Gambar End Sub

Hasil Capture dari Source Code di atas :

15

makalah opengl 3d

Documents