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1 プログラミング演習 IV 第 8 回 OpenCV とテクスチャマッピング物体の発光や透過 埼玉大学情報システム工学科 小林貴訓

2 OpenCV PC で画像処理を行うライブラリ インテル社の画像処理ライブラリが起源 2000 年頃に最初のバージョン CPU でも画像処理ができることを見せたかった? Open 化して, 現在は Willow Garage( ウィロー ガレージ ) が開発を行っている OpenGL 同様クロスプラットフォーム (Linux,Windows ) テクスチャマッピング用画像を読み込むために使いますが, 興味があれば, 色々やってみると面白いです

3 OpenCV 準備 プロジェクト -> プロパティ -> 構成プロパティ ->VC++ ディレクトリ インクルードディレクトリ に以下を記述( 実態に合わせて適宜変更する ) C: opencv build include ライブラリディレクトリ に以下を記述( 実態に合わせて適宜変更する ) C: opencv build x86 vc10 lib プロジェクト -> プロパティ -> 構成プロパティ -> リンカ -> 入力 追加の依存ファイル に以下を記述(249はOpenCVのバージョンなので, 適宜変更 ) opencv_core240d.lib opencv_imgproc240d.lib opencv_highgui240d.lib opencv_video240d.lib プロジェクト -> プロパティ -> 構成プロパティ -> デバッグ 環境 に以下を記述 ( 実態に合わせて適宜変更する ) PATH=C: opencv build x86 vc10 bin;c: opencv build common tbb ia32 vc10;%path%

4 OpenCV 画像の読込み, 表示 #include <stdio.h> #include <opencv2/opencv.hpp> int main(void){ // カラー画像を入れる入れ物 imageを作る IplImage *image = cvcreateimage(cvsize(640,480), IPL_DEPTH_8U, 3); // pictureという名前の入れ物に "sample.jpg" という画像ファイルを読込んで入れる IplImage *picture = cvloadimage("sample.jpg", CV_LOAD_IMAGE_COLOR); // pictureの中身をcimageresultに大きさを調整して入れる cvresize(picture, image, CV_INTER_LINEAR); // "My Window" という名前のウインドウを作る cvnamedwindow ("My Window", CV_WINDOW_AUTOSIZE); cvshowimage( My Window, image); // imageを My Window に表示する cvwaitkey(0); // 何かキーが押されるまで待つ cvdestroyallwindows(); // 作ったウインドウを全て閉じる return 0; }

5 テクスチャマッピング 手順 1. テクスチャオブジェクトにデータを格納 2. テクスチャマッピングの有効化 3. 各頂点にテクスチャのデータを割り当てて描画 準備 GLuint texture; glgentextures(1, &texture); // テクスチャIDを入れる変数 // テクスチャの数を知らせてIDをもらう glbindtexture(gl_texture_2d, texture); // 画像であることを設定 ( バインド ) する // 拡大縮小についての設定 ( 線形補間 ) gltexparameteri(gl_texture_2d,gl_texture_mag_filter,gl_linear); gltexparameteri(gl_texture_2d,gl_texture_min_filter,gl_linear);

6 テクスチャマッピング オブジェクトにデータを格納 // ミップマップ処理 ( 先に拡大縮小したデータを作っておく ) を設定 glubuild2dmipmaps(gl_texture_2d, 3, size_x, size_y, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image); 画像中の座標と頂点を対応付けて描画 glenable(gl_texture_2d); glbegin(gl_polygon); glnormal3f(0.0, 1.0, 0.0); // 法線方向の設定 gltexcoord2f(0.0, 1.0); glvertex3f( 1.0, 0.0, 1.0); // 対応づけ gltexcoord2f(0.0, 0.0); glvertex3f(-1.0, 0.0, 1.0); // 対応づけ gltexcoord2f(1.0, 0.0); glvertex3f(-1.0, 0.0,-1.0); // 対応づけ gltexcoord2f(1.0, 1.0); glvertex3f( 1.0, 0.0,-1.0); // 対応づけ glend(); gldisable(gl_texture_2d);

7 テクスチャマッピング GLUquadricObj でテクスチャ付きの球を描く GLUquadricObj* sphere; sphere = glunewquadric(); //GLUquadricオブジェクトを作る gluquadricdrawstyle(sphere, GLU_FILL); // ポリゴン gluquadricnormals(sphere, GLU_SMOOTH ); // スムースシェーディング gluquadrictexture(sphere, GL_TRUE); // テクスチャ付 glenable(gl_texture_2d); glusphere(sphere, 1.0, 32, 32); // 大きさ, 経度方向分割数, 緯度方向分割数 gldisable(gl_texture_2d); このように, 球やシリンダ, 円盤, 扇型などは GLUquadricObj で書くと, 面倒な対応付けがいらない

8 ディスプレイリスト 複雑な形状を毎回頂点計算して描画するのは大変 #define SQUARE 1 glnewlist(square, GL_COMPILE); glendlist(); としておくと glcalllist(square); // 物体 A の描画 とするだけで描画できる しかもコンパイル時に頂点計算をしてあるので高速

9 物体の発光や透過の例 上方の白い球体が発光している 立方体を半透明で描画 マウスで回転 矢印キーで移動

10 ポイント glmaterialfv の GL_EMISSION で発光状態をセット 元に戻さないと以降の物体全てが光る // オブジェクトを発光させる GLfloat diffuse[] = { , , , 1.0}; glmaterialfv(gl_front_and_back, GL_EMISSION, diffuse); glutsolidsphere(0.2, 20.0, 20.0); // 発光球の描画 Glfloat emission_nomal[] = {0.0, 0.0, 0.0, 1.0}; glmaterialfv(gl_front_and_back, GL_EMISSION, emission_nomal);

11 ポイント アルファブレンディングで半透明物体を表現 // ブレンディングを有効にする glenable(gl_blend); // アルファブレンディングの設定 ( 色々な透明感設定があるが通常はこれで良い ) glblendfunc(gl_src_alpha, GL_ONE); // アルファ値 (0.5) が透明度を示す GLfloat brass_ambient[] ={ , , , 0.5}; GLfloat brass_diffuse[] ={ , , , 0.5}; GLfloat brass_specular[] ={ , , , 0.5}; GLfloat brass_shininess[]={ }; glmaterialfv(gl_front_and_back, GL_AMBIENT, brass_ambient); glmaterialfv(gl_front_and_back, GL_DIFFUSE, brass_diffuse); glmaterialfv(gl_front_and_back, GL_SPECULAR, brass_specular); glmaterialfv(gl_front_and_back, GL_SHININESS,brass_shininess); // 半透明の立方体を描画 glutsolidcube(2.0); gldisable(gl_blend); // ブレンドを無効にする

12 演習 ポリゴンにテクスチャを付けてみる 太陽系シミュレータにテクスチャを付けてみる 半透明な物体を描画してみる