Nepovinné úkoly na procvičování po 1. cvičení
Úkoly jsou pouze pro procvičení látky, není to písemka, nebudou kontrolovány. Případné dotazy
směřujte na diskuzní fórum nebo pošlete e-mail cvičícím.
Poznámka: pokud se na nějakém cvičení nestihne udělat příklad na aspect, tak ho tady ignorujte.
Obecné procvičování shaderů
Úkol 1: Posuňte objekty na obrazovce o kousek doleva/doprava/nahoru/dolů, třeba o 0,2.
Poznámky:
• uděláte to tak, že přičtete hodnotu 0,2 k souřadnici x nebo y při výpočtu výsledné pozice
vrcholu, podobně jako při použití aspect
• je nutné nejdříve přičíst a potom výsledek vydělit tím aspect, ne naopak
• k zamyšlení: co se změní, proč to bude špatně, když nejdřív vydělíte podle aspect a až
teprve potom přičtete konstantu?
Úkol 2: Zmenšete objekty na polovinu (50% velikosti).
Poznámky:
• místo přičítání konstanty hodnotu násobím 0,5
• vyzkoušejte neuniformní zmenšení, neboli zmenšete v každé ose jinak
• ačkoliv tady to nic nezmění, násobte opět před použitím aspect, podobně jako u posouvání.
Pouze z principu, dělá se to v tomto pořadí :-)
• zmenšete objekty na 0,5 a posuňte je o 0,2
• všimněte si, co se stane, když nejdříve posunete a potom zvětšíte a naopak
• upravení pomocí aspect bude vždy až poslední. Správné pořadí je zmenšit, pak posunout,
pak aspect
• k zamyšlení: co se vlastně děje, když zvětšujete po posouvání, a v čem a proč se to liší od
posouvání po zvětšení?
Úkol 3: Proveďte zrcadlení, vyměňte osy x a y.
Poznámky:
• pozor, co musíte dělit pomocí aspect? (Odpověď: nové x, tedy staré y)
Úkol 4: Otočte objekty o 1 radián proti směru hodinových ručiček.
Poznámky:
• rotace je složitější, kdo chce, může si odvodit vzorec, kdo nechce, řešení je:
xout=xin⋅cos(α )−yin⋅sin(α )
yout=xin⋅sin(α )+ yin⋅cos(α )
• můžete použít funkce sin a cos, které jsou přístupné v shaderech. Jejich argumentem je úhel
v radiánech.
• opět, aspect je až poslední.
Úkol 5: Zmenšete, otočte a posuňte objekty.
• jaké je pořadí? (odpověď: zmenšit, otočit, posunout, aspect)
Procvičování uniform proměnných
Úkoly 6-10: Realizujte předchozí příklady, ale použijte uniform proměnné místo konstant. To, o
kolik se posunete / otočíte / zvětšíte, nastavujte z kódu aplikace (C++/Javy).
Úkol 11: Místo dvou floatů použijte vec2 pro posunutí a pro zvětšení (pokud to tak už neděláte :-)).
Úkol 12: Posuňte dům a hvězdu jinak, tedy například dům doleva a hvězdu doprava.
Nápověda:
• nastavte posun pro dům, vykreslete dům, pak nastavte nový posun pro hvězdu a vykreslete
hvězdu.
Úkol 13: Vykreslete několik hvězd na obloze, každou jinde.
Procvičování animace a uživatelského rozhraní
Úkol 14: Vytvořte animaci, nechte dům otáčet proti směru hodinových ručiček.
Nápověda:
• vytvořte globální proměnnou / atribut třídy, která bude uchovávat aktuální úhel a bude se
inkrementovat každý snímek.
Úkol 15: Posuňte dům o kousek vpravo, když uživatel stiskne klávesu X, a o kousek vlevo, když
stiskne klávesu Z.
Úkol 16: Nechte dům se pohybovat vpravo, dokud uživatel drží klávesu X, a vlevo, dokud uživatel
drží klávesu Z.
Nápověda:
• použijte funkci glutKeyboardUpFunc v C++ a metodu glfwSetKeyCallback v Javě.
Podrobnosti hledejte na Internetu, např. https://github.com/LWJGL/lwjgl3-wiki/wiki/2.6.3-
Input-handling-with-GLFW.
Procvičování vykreslovacích příkazů
Úkol 17: Pokud se to nestihlo na cvičení, přidejte další objekty, jako jsou třeba dveře, okna, komín,
plot, tráva, cesta apod. Použijte vykreslovací mód GL_TRIANGLE_STRIP.
Vzorové řešení vybraných příkladů
Úkol 1: Posuňte objekty na obrazovce o kousek doleva/doprava/nahoru/dolů, třeba o 0,2.
Řešení:
• upravíme výpočet výsledné pozice vrcholu ve vertex shaderu
• kód (vertex.glsl) s vyznačenými upravenými místy:
...
void main() {
...
gl_Position = vec4(position.x + 0.2, position.y, 0.0, 1.0);
...
}
...
Úkol 6: Posuňte objekty na obrazovce o kousek doleva/doprava/nahoru/dolů, třeba o 0,2. Použijte
uniform proměnnou.
Řešení:
• do shaderu přidáme novou uniform proměnnou shift typu float
• upravíme výpočet výsledné pozice vrcholu ve vertex shaderu
• kód (vertex.glsl) s vyznačenými upravami:
#version 330
...
uniform float shift;
...
void main() {
...
gl_Position = vec4(position.x + shift, position.y, 0.0, 1.0);
...
}
...
• z kódu aplikace (C++/Java) nastavíme při vykreslování hodnotu uniform proměnné shift
• kód (Cv1.java) s vyznačenými úpravami:
...
glUseProgram(program);
...
int shiftLoc = glGetUniformLocation(program, "shift");
glUniform1f(shiftLoc, 0.2f);
...
glBindVertexArray(geometryArray);
glDrawArrays(...);
...