java - Aplicando el mapa de la textura de la tierra una Esfera

opengl jogl

Question

He estado tratando de implementar una animación 3D en openGL (usando JOGL) de un sistema solar hasta el momento, tengo 5 planetas de diferentes tamaños, pero el problema que parece tener es que no puedo agregar un mapa de la textura de la tierra en una Esfera. ayudarme en cómo se hace?

Este es el código que tengo hasta ahora en mi método de visualización:

@Override
public void display(GLAutoDrawable drawable) {
    GL2 gl = drawable.getGL().getGL2(); 
    GLU glu = new GLU();
    gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    //make sure we are in model_view mode
    gl.glMatrixMode(GL2.GL_MODELVIEW);
    gl.glLoadIdentity();
    glu.gluLookAt(10,20,20,0,3,0,0, 20, 0);
    //gl.glMatrixMode(GL2.GL_PROJECTION);
    //glu.gluPerspective(45,1,1,25);

    //render ground plane
    gl.glPushMatrix();
    gl.glTranslatef(-10.75f, 3.0f, -1.0f);
    gl.glColor3f(0.3f, 0.5f, 1f);
    GLUquadric earth = glu.gluNewQuadric();
    glu.gluQuadricDrawStyle(earth, GLU.GLU_FILL);
    glu.gluQuadricNormals(earth, GLU.GLU_FLAT);
    glu.gluQuadricOrientation(earth, GLU.GLU_OUTSIDE);
    final float radius = 3.378f;
    final int slices = 89;
    final int stacks = 16;
    glu.gluSphere(earth, radius, slices, stacks);
    glu.gluDeleteQuadric(earth);

    Texture earths;
    try {
      earths = TextureIO.newTexture(new File("earth.png"), true);
    }
    catch (IOException e) {    
      javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog(null, e);
    }        
    gl.glPopMatrix();
    //gl.glEnd();

    gl.glPushMatrix();
    gl.glTranslatef(2.75f, 3.0f, -0.0f);
    gl.glColor3f(0.3f, 0.5f, 1f);
    GLUquadric earth1 = glu.gluNewQuadric();
    glu.gluQuadricDrawStyle(earth1, GLU.GLU_FILL);
    glu.gluQuadricNormals(earth1, GLU.GLU_FLAT);
    glu.gluQuadricOrientation(earth1, GLU.GLU_OUTSIDE);
    final float radius1 = 3.378f;
    final int slices1 = 90;
    final int stacks1 = 63;
    glu.gluSphere(earth1, radius1, slices1, stacks1);
    glu.gluDeleteQuadric(earth1);
    gl.glPopMatrix();

    gl.glPushMatrix();
    gl.glTranslatef(3.75f, 6.0f, -7.20f);
    gl.glColor3f(0.3f, 0.5f, 1f);
    GLUquadric earth3 = glu.gluNewQuadric();
    glu.gluQuadricDrawStyle(earth3, GLU.GLU_FILL);
    glu.gluQuadricNormals(earth3, GLU.GLU_FLAT);
    glu.gluQuadricOrientation(earth1, GLU.GLU_OUTSIDE);
    final float radius3 = 1.878f;
    final int slices3 = 89;
    final int stacks3 = 16;
    glu.gluSphere(earth3, radius3, slices3, stacks3);
    glu.gluDeleteQuadric(earth3);
    gl.glPopMatrix();   

    gl.glPushMatrix();
    gl.glTranslatef(12.75f, 2.0f, -7.20f);
    gl.glColor3f(0.3f, 0.5f, 1f);
    GLUquadric earth4 = glu.gluNewQuadric();
    glu.gluQuadricDrawStyle(earth4, GLU.GLU_FILL);
    glu.gluQuadricNormals(earth4, GLU.GLU_FLAT);
    glu.gluQuadricOrientation(earth4, GLU.GLU_OUTSIDE);
    final float radius4 = 1.078f;
    final int slices4 = 89;
    final int stacks4 = 16;
    glu.gluSphere(earth4, radius4, slices4, stacks4);
    glu.gluDeleteQuadric(earth4);

    gl.glPopMatrix(); 

    gl.glPushMatrix();
    gl.glTranslatef(2.75f, -6.0f, -0.0f);
    gl.glColor3f(0.3f, 0.5f, 1f);
    GLUquadric earth5 = glu.gluNewQuadric();
    glu.gluQuadricDrawStyle(earth5, GLU.GLU_FILL);
    glu.gluQuadricNormals(earth5, GLU.GLU_FLAT);
    glu.gluQuadricOrientation(earth5, GLU.GLU_OUTSIDE);
    final float radius5 = 3.778f;
    final int slices5 = 90;
    final int stacks5 = 63;
    glu.gluSphere(earth5, radius5, slices5, stacks5);
    glu.gluDeleteQuadric(earth5);
    gl.glPopMatrix();        

}

Answer 1

1. crea tu propia malla de esfera

   bucle 2D simple a través de 2 ángulos (sistema de coordenadas esféricas 2 cartesianas). Puede agregar fácilmente propiedades elipsoides (la tierra no es una esfera) si desea más precisión. De lo contrario, puede usar una malla de esfera única para todos los planetas y escalarla antes de usar ...

   dejemos que a sea ​​la longitud b la latitud, así que repita a de 0 a 2*PI [rad] b de -0.5*PI a +0.5*PI [rad] donde PI=3.1415... es el Pi (en matemáticas de C ++ .h se llama M_PI ). Si su api de matemáticas usa grados, conviértalos a grados PI [rad] = 180.0 [deg]

2. agregar información necesaria por vértice

   normales para la iluminación

       // just unit sphere
       nx=cos(b)*cos(a);
       ny=cos(b)*sin(a);
       nz=sin(b);

   coordenada de textura (suponiendo que la imagen del rectángulo no esté distorsionada)

       // just convert a,b to <0,1> range
       tx=a/(2.0*PI)
       ty=(b/PI)+0.5;

   posición del vértice

       // just sphere(rx=ry=rz=r) or ellipsoid (rx=ry=equatorial and rz=polar radius)
       // can also use rx*nx,ry*ny,rz*nz instead ...
       x=rx*cos(b)*cos(a);
       y=ry*cos(b)*sin(a);
       z=rz*sin(b);

3. envía todo esto a OpenGL

   así que todo lo anterior se almacena en algún espacio de memoria ( CPU o GPU ) y luego se envía a renderizado. Puede usar glBegin(QUAD_STRIP); ... glEnd(); heredado glBegin(QUAD_STRIP); ... glEnd(); glBegin(QUAD_STRIP); ... glEnd(); o lista de visualización / VBO / VAO. Ate la textura correcta antes de cada planeta / cuerpo y no olvide actualizar ModelView matriz ModelView . Así es como se ven los sistemas de coordenadas de la mina:

También eche un vistazo a estas preguntas y respuestas relacionadas:

• sistema solar realista de cuerpo n
• esfera de malla por subdivisión

[edit1] Ejemplo de C ++

//---------------------------------------------------------------------------
const int nb=15;        // slices
const int na=nb<<1;     // points per equator
class planet
    {
public:
    bool _init;             // has been initiated ?
    GLfloat x0,y0,z0;       // center of planet [GCS]
    GLfloat pos[na][nb][3]; // vertex
    GLfloat nor[na][nb][3]; // normal
    GLfloat txr[na][nb][2]; // texcoord
    GLuint  txrid;          // texture id
    GLfloat t;              // dayly rotation angle [deg]
    planet() { _init=false; txrid=0; x0=0.0; y0=0.0; z0=0.0; t=0.0; }
    ~planet() { if (_init) glDeleteTextures(1,&txrid); }
    void init(GLfloat r,AnsiString texture);        // call after OpenGL is already working !!!
    void draw();
    };
void planet::init(GLfloat r,AnsiString texture)
    {
    if (!_init) { _init=true; glGenTextures(1,&txrid); }

    GLfloat x,y,z,a,b,da,db;
    GLfloat tx0,tdx,ty0,tdy;// just correction if CLAMP_TO_EDGE is not available
    int ia,ib;

    // a,b to texture coordinate system
    tx0=0.0;
    ty0=0.5;
    tdx=0.5/M_PI;
    tdy=1.0/M_PI;

    // load texture to GPU memory
    if (texture!="")
        {
        Byte q;
        unsigned int *pp;
        int xs,ys,x,y,adr,*txr;
        union { unsigned int c32; Byte db[4]; } c;
        Graphics::TBitmap *bmp=new Graphics::TBitmap;   // new bmp
        bmp->LoadFromFile(texture); // load from file
        bmp->HandleType=bmDIB;      // allow direct access to pixels
        bmp->PixelFormat=pf32bit;   // set pixel to 32bit so int is the same size as pixel
        xs=bmp->Width;              // resolution should be power of 2
        ys=bmp->Height;
        txr=new int[xs*ys];
        for(adr=0,y=0;y<ys;y++)
            {
            pp=(unsigned int*)bmp->ScanLine[y];
            for(x=0;x<xs;x++,adr++)
                {
                // rgb2bgr and copy bmp -> txr[]
                c.c32=pp[x];
                q      =c.db[2];
                c.db[2]=c.db[0];
                c.db[0]=q;
                txr[adr]=c.c32;
                }
            }
        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,txrid);
        glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
        glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_MODULATE);
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, xs, ys, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, txr);
        glDisable(GL_TEXTURE_2D);
        delete bmp;
        delete[] txr;

        // texture coordinates by 1 pixel from each edge (GL_CLAMP_TO_EDGE)
        tx0+=1.0/GLfloat(xs);
        ty0+=1.0/GLfloat(ys);
        tdx*=GLfloat(xs-2)/GLfloat(xs);
        tdy*=GLfloat(ys-2)/GLfloat(ys);
        }
    // correct texture coordinate system (invert x)
    tx0=1.0-tx0; tdx=-tdx;

    da=(2.0*M_PI)/GLfloat(na-1);
    db=     M_PI /GLfloat(nb-1);
    for (ib=0,b=-0.5*M_PI;ib<nb;ib++,b+=db)
    for (ia=0,a= 0.0     ;ia<na;ia++,a+=da)
        {
        x=cos(b)*cos(a);
        y=cos(b)*sin(a);
        z=sin(b);
        nor[ia][ib][0]=x;
        nor[ia][ib][1]=y;
        nor[ia][ib][2]=z;
        pos[ia][ib][0]=r*x;
        pos[ia][ib][1]=r*y;
        pos[ia][ib][2]=r*z;
        txr[ia][ib][0]=tx0+(a*tdx);
        txr[ia][ib][1]=ty0+(b*tdy);
        }
    }
void planet::draw()
    {
    if (!_init) return;
    int ia,ib0,ib1;
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glPushMatrix();
    glLoadIdentity();
    glTranslatef(x0,y0,z0);
    glRotatef(90.0,1.0,0.0,0.0); // rotate planets z axis (North) to OpenGL y axis (Up)
    glRotatef(-t,0.0,0.0,1.0); // rotate planets z axis (North) to OpenGL y axis (Up)

    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,txrid);
    glColor3f(1.0,1.0,1.0);
    for (ib0=0,ib1=1;ib1<nb;ib0=ib1,ib1++)
        {
        glBegin(GL_QUAD_STRIP);
        for (ia=0;ia<na;ia++)
            {
            glNormal3fv  (nor[ia][ib0]);
            glTexCoord2fv(txr[ia][ib0]);
            glVertex3fv  (pos[ia][ib0]);
            glNormal3fv  (nor[ia][ib1]);
            glTexCoord2fv(txr[ia][ib1]);
            glVertex3fv  (pos[ia][ib1]);
            }
        glEnd();
        }
    glDisable(GL_TEXTURE_2D);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glPopMatrix();
    }
//---------------------------------------------------------------------------

uso:

// variable to store planet (global)
planet earth;

// init after OpenGL initialisation
earth.init(1.0,"earth.bmp");

// position update
earth.x0=  0.0;
earth.y0=  0.0;
earth.z0=-20.0;

// add this to render loop
earth.draw(); // draws the planet
earth.t+=2.5; // just rotate planet by 2.5 deg each frame...

Sé que es feo, pero no usa ninguna cosa divertida, solo OpenGL y Math.h ( cos(),sin(),M_PI ) y VCL para la carga de mapas de bits. Así que reescribe en tu entorno y estarás bien. No olvide que cada planeta tiene su propia textura, por lo que debe tener una txrid por planeta, por lo que debe tener cada planeta como variable de planet separada o reescribir ...