В некоторый момент ваших графических приключений вам захочется вывести текст через OpenGL. Вопреки тому, что вы могли ожидать, получить простую строку на экране довольно сложно с низкоуровневой библиотекой, такой как OpenGL. Если вам не нужно больше 128 различных символов для отрисовки текста, тогда это не будет сложно. Сложности появляются, когда у символов не совпадают высота, ширина и смещение. В зависимости от того, где вы живете, вам может потребоваться больше 128 символов. А что, если вам захочется спецсимволов, математических или музыкальных символов? Как только вы поймете, что отрисовка текста — не самое простое занятие, то к вам придет осознание того, что это, скорее всего, не должно принадлежать такому низкоуровневому API, как OpenGL.

Поскольку OpenGL не предоставляет никаких средств для отрисовки текста, все трудности этого дела оказываются на нас. Поскольку не существует графического примитива "Символ", нам придется придумывать его самим. Уже есть готовые примеры: рисовать символ через GL_LINES, создать 3D-модели символов или отрисовывать символы на плоские четырехугольники в трехмерном пространстве.

Чаще всего разработчики ленятся пьют кофе выбирают последний вариант. Отрисовать эти текстурированные четырехугольники не так сложно, как выбрать правильную текстуру. В этом уроке мы познакомимся с несколькими способами и напишем свой продвинутый, но гибкий отрисовщик текста с помощью FreeType.

Графическое программирование — не только источник веселья, но еще и фрустрации, когда что-либо не отображается так, как задумывалось, или вообще на экране ничего нет. Видя, что большая часть того, что мы делаем, связана с манипулированием пикселями, может быть трудно выяснить причину ошибки, когда что-то работает не так, как полагается. Отладка такого вида ошибок сложнее, чем отладка ошибок на CPU. У нас нет консоли, в которую мы могли бы вывести текст, мы не можем поставить точку останова в шейдере и мы не можем просто взять и проверить состояние программы на GPU.

В этом уроке мы познакомимся с некоторыми методами и приемами отладки вашей OpenGL-программы. Отладка в OpenGL не так сложна, и изучение некоторых приемов обязательно окупится.

Скорее всего, вам известны следующие соотношения еще со школы:

$$

Когда вы в детстве впервые познакомились с этой формулой, скорее всего, вашим первым чувством была боль из-за того, что эту формулу надо запомнить. Это очень плохо, потому что на самом деле вам не нужно запоминать эту формулу — она сама выводится, когда вы поворачиваете треугольник на бумаге. На самом деле, я делаю то же самое, когда записываю эту формулу. Это толкование будет очевидным к середине этой статьи. Но сейчас, чтобы оставить все веселье на потом и отодвинуть момент, когда вы скажете "Эврика!", давайте подумаем, а зачем нам вообще задумываться об этой формуле.

Вступление

Мне кажется, что нам надо использовать меньше тригонометрии в компьютерной графике. Хорошее понимание проекций, отражений и векторных операций (как в истинном значении скалярного (dot) и векторного (cross) произведений векторов) обычно приходит с растущим чувством беспокойства при использовании тригонометрии. Точнее, я считаю, что тригонометрия хороша для ввода данных в алгоритм (для понятия углов это интуитивно понятный способ измерения ориентации), я чувствую, что что-то не так, когда вижу тригонометрию, находящуюся в глубинах какого-нибудь алгоритма 3D-рендеринга. На самом деле, я думаю, что где-то умирает котенок, когда туда закрадывается тригонометрия. И я не так беспокоюсь о скорости или точности, но с концептуальной элегантностью я считаю… Сейчас объясню.