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Equipe:

Durval AugustoElton MagalhãesDihego OliveiraNatanael SilvaRafael AraujoVladimir Alves

Introdução a Multimídia

Estudo sobre OGREObject Oriented Graphics Rendering Engine

Introdução à Multimídia - UFPE/CIn

OGRE – Object Oriented Graphics Rendering Engine

Engine 3D; Flexível; Escrito em C++; Une facilidade com poder; É gratuito.

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Não é um engine de jogos.

OGRE é muito usado como módulo gráfico em jogos;

Decisão de restringir para abranger; Liberdade ao desenvolvedor – engines de

jogos geralmente são específicos; Flexibilidade: de aplicações médicas a jogos.

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O que faz de OGRE uma boa opção?

Fácil integração com módulos externos – grande aceitação em jogos;

Documentação consistente;Qualidade favorecida à quantidade.

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Projetos que utilizam o OGRE.

JetRacer Live Interior 3D

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Projetos que utilizam o OGRE[2].

FirstAid Sim Interactive Museum

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Projetos que utilizam o OGRE[3].

Nimble MotorM4X

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Arquitetura

Introdução à Multimídia - UFPE/CIn 8


ArquiteturaSceneManager

Responsável por desenhar cenas e objetos;SceneNode

Encapsula posicionamento e objetos da cena;

EntityQualquer elemento com uma malha (mesh);

RootSceneNode especial. Usa padrão Singleton.

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Root Ponto de partida da aplicação. Todos os

objetos são atingíveis deste objeto; Acesso aos fundamentos do sistema

Sistemas de renderização; Acesso às demais classes do sistema;

Deve ser construído antes de chamar qualquer operação do sistema Ogre.

Depois de instanciado pode ser acessado por: Root :: getSingleton() ou Root :: getSingletonPtr().

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SceneManagerÉ uma abstração representando o que é

mostrado no mundo virtual;Responsável por iterar sobre os objetos que

contém e desenhá-los na tela;Pode ser de vários tipos:

ST_GENERIC ST_EXTERIOR_CLOSE ST_EXTERIOR_FAR ST_EXTERIOR_REAL_FAR ST_INTERIOR

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SceneNode Contém instâncias da classe Entity; Agrupam objetos sem malhas, como luzes,

sombras, câmeras e partículas; Podem possuir SceneNodes filhos, gerando

assim uma hierarquia de cenas; Possuem sua posição sempre relativa ao

SceneNode pai.

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Entity Podem ser imaginados como os objetos 3D

com malha (mesh) que devem ser desenhados na tela;

São os objetos propriamente renderizáveis na cena;

Deve ser adicionado a um SceneNode para adquirir a informação de posicionamento e orientação.

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EntityPodem possuir SubEntity

Se qualquer operação que mudar a orientação ou coordenadas da Entity pai for efetuada, as SubEntitys sofrerão modificações;

São exemplos de Entity e SubEntityUm mesh de um carro como Entity;Os pneus com SubEntitys se movimentando

junto com o carro.

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Entity - Mesh



Coordenadas e Vetores Sistema de Coordenas Canônicas X e Z plano horizontal Y eixo vertical Classe Vector Origem em (0,0,0)

Responsável pela representação: Posição e Direção Dimensões

2 – Classe Vector2 3 – Classe Vector3 4 – Classe Vector4

Não há uma classe para representar um ponto

y

z

x

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Redimensionamento Redimensionando um objeto

sceneNode->scale(x, y, z); sceneNode->scale( Vector(x, y, z)); Exemplo: Funciona de maneira proporcional a escala

já existente Ex:

sceneNode->scale(3, 2, 4); sceneNode->scale(0.3, 0.7, 0.5);

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RotaçãoRotaciona um objeto

Em torno do eixo XUsando o método pitch:

SceneNode->pitch( Degree ( x ) );Usando o método yaw

SceneNode->yaw( Degree ( y ) );Usando o método roll

SceneNode->roll( Degree ( z ) );Rotacionando em um eixo qualquer

SceneNode->rotate( Vector (x,y,z) );

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Rotação Exemplos de Uso:

Usa-se pitch para rotacionar para cima ou para baixo do eixo x Ex: quando se está voando com um jato; Ex: quando se está dirigindo um carro para

subir ou descer uma colina; Usa-se o yaw para rotacionar para esquerda ou

direita em torno do eixo y Ex: quando se está dirigindo um carro.

Usa-se o roll para rotacionar de forma inclinada, em torno do eixo z. Ex: O que acontece com o carro quando se tira

de uma curva demasiadamente rápida.

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O que são Scripts?[1]

Simples arquivos de texto que fazem calls a engine de Ogre, de alguns recursos por ela suportadosFacilidade e rapidez no desenvolvimentoPermite reuso, sem ligação a um particular

código fonte

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O que são Scripts?[2]

Sem necessidade de recompilação do código quando parâmetros são mudados, o script simplesmente é relidoTestes mais rápidos;Código mais claro.

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Scripts OGRE.

Initialization Scripts; Material Scripts;Particle Scripts;Overlay Scripts; Font Definition Scripts.

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Initialization Scripts

Definição dos paths necessários a aplicação(ogre.cfg);

Load dos plugins(plugins.cfg); path folders de outros scripts e demais

recursos(resources.cfg).

23Introdução à Multimídia - UFPE/CIn


Material Scripts[1/3]

Definição simples e rápida de materiais complexos;

Podemos, para facilitar o entendimento, definir mais de um material dentro de um único file `.material`, aconselha-se que estes guardem uma relação semântica entre si.

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Material Scripts[2/3]Estrutura

Material;Technique; Pass; Texture_unit;

Technique é a mais relevante pois define o path para se obter um dado efeito, sua ordem é importante (different environments).

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Material Scripts[3/3]



Particle Scripts[1/2]

Definição de sistemas de partículas independente do source program;

Esses scripts são carregados no momento da inicialização da aplicação.

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Particle Scripts[2/2]



Overlay Scripts [1/3] Definição de overlays em um script;Abre possibilidade de reuso;Carregado pelo sistema durante sua

inicialização;Único script pode conter vários overlays;Dentro do overlay podem existir vários

elementos 2D e 3D.

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Overlay Scripts [2/3]

Único Overlay com dois panels

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Overlay Scripts [3/3]Formas padrão

Panel e BorderPanel são containers;TextArea, TextBox são elements;

BorderPanel[tamanho das bordas, material usado];

TextArea[nome da fonte, cor e altura dos caracteres];

TextBox [TextArea e um Panel de fundo].

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Font Definition Scripts [1/2]Ogre usa textura baseda em fontes para renderizar

a TextAreaOverlayElement; Podemos usar também o Font Object para esta

tarefa;Existem dois caminhos para indicar a fonte a OGRE

Desenvolva a textura da fonte você mesmo usando algum pacote de auxílio ou uma ferramenta de geração automática;

Deixe Ogre gerar a fonte baseado na truetype font(melhor performance).

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Font Definition Scripts [2/2]

<font_name> { type <image | truetype> source <image file | truetype font file> ... ... custom attributes depending on type }


Overlays

São utilizados para exibir na tela elementos 2D ou 3D sobre o conteúdo;

Normal;Head-up Displays (HUDs);Menu;Status;Painéis.



Exemplo Ogre oferece por padrão um mostrador da taxa de frame.

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Criação

Através de código ou scripts;Código: SceneManager :: createOverlay;Porém, scripts são mais utilizados;Overlays são exibidos após o método ‘show()’;Overlays são exibidos uns sobre os outros,

respeitando a ordem de definida através de Overlay :: setZOrder().

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Classe OverlayElementTodo item que pode ser incluído a um overlay,

é derivado desta classe;Usuários devem criar suas próprias subclasses;Atributos comuns: Tamanho, posição, material,

etc...Subclasse nativa do ogre: OverlayContainer ->

pode conter outros OverlayElements, agrupando-os.

Provê sistema de coordenadas local.37Introdução à Multimídia - UFPE/CIn


OverlayManagerUtilizado quando se deseja criar elementos 2D

e acrescentar a um Overlay (ou container);Ex: OverlayManager ::

getSingleton().createOverlayElement("Panel“, "myNewPanel");Para adicionar elementos a um overlay:

Overlay::add2D. Apenas Containers podem ser adicionados diretamente a um Overlay, estabelecendo a ordem que seu conteúdo irá ser exibido;

OverlayContainer :: addChild -> adiciona elementos (ou containers) a um container.

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Pixel Mode / Relative Mode;Alinhamento;Posição/tamanho;Material;Caption;Transformando Overlays -> Overlay :: scroll,

Overlay :: rotate, Overlay :: scale.

Atributos:

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InterfaceOverlays foram

feitos para elementos não interativos;

Para criar GUIs -> http://www.cegui.org.uk.


Ambiente de desenvolvimento.

A instalação do SDK (Software Development Kit) pré-compilado é feita de maneira bastante intuitiva e rápida (através de um wizard);

Ao fim do processo, um diretório é criado contendo as bibliotecas e os arquivos de cabeçalho necessários para desenvolver as aplicações.


Ambiente de desenvolvimento.


Ambiente de desenvolvimento.Após a instalação, o wizard cria uma variável

de ambiente chamada OGRE_HOME que contém o caminho do diretório onde o SDK foi instalado;

A IDE utilizada é o Visual C++ 2003; É necessário ainda o download de algumas

bibliotecas que são pré-requisitos para a compilação do OGRE e das suas ferramentas;

O OGRE também tem como pré-requisito a instalação do DirectX 9.0.


Inicialização de Scripts

Fazem parte dos scripts de inicialização os arquivos “plugins.cfg”, “ogre.cfg” e “resources.cfg”;

Eles são responsáveis, respectivamente, pelo carregamento dos plugins, autopreenchimento das opções de configuração e definição de caminhos para os recursos utilizados pela aplicação.


Inicialização de Scripts. Cada arquivo tem seu formato específico. No

caso do arquivo “plugins.cfg” existe uma configuração chamada de PluginFolder, que aponta para a pasta onde estarão localizados todos os plugins listados no arquivo;

O arquivo “resources.cfg” é formado de diretivas Zip e FileSystem, que apontam respectivamente para arquivos compactados no formato zip e para pastas onde o OGRE procurará por mais arquivos de scripts e recursos utilizados na aplicação.


Facilidades oferecidas pelo OGRE.

Elas estão descritas em três subseções intituladas Geração de Sombras, Render-to-Texture e Mouse Picking;

Aplicações mais agradáveis para o usuário, tanto do ponto de vista visual quanto do de interação;

Geração de sombras é um aspecto importante na busca pelo realismo de uma cena, pois ajuda na percepção da distância entre os objetos.


Facilidades do OGRE.Geração de Sombras

OGRE suporta três tipos de cálculos de sombra:

Texture Modulative, Stencil Modulative, Stencil Additive;

Render-to-TextureRender-to-Texture consiste numa técnica para

renderizar cenas em texturas que são utilizadas em materiais para torná-los reflexivos.


Facilidades do OGRE.Mouse Picking

Uma rotina bastante comum em aplicativos 3D é a seleção de objetos da cena utilizando o mouse, a qual é denominada Picking;

Picking padrão implementado no OGRE detecta os objetos com base no AxisAlignedBox dos objetos, o que faz com que os resultados sejam imprecisos, porém rápidos.


Facilidades do OGRE.Um AxisAlignedBox é um tipo de BoudingBox

que sempre está alinhado com o eixo de coordenadas do mundo, assim, mesmo que os objetos sejam rotacionados seus BoudingBoxes continuarão alinhados;

Se a aplicação requisitar uma forma mais acurada de Picking, esta deverá ser implementada pelo desenvolvedor.


Dúvidas?


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