OpenGL چیست ؟

در این مقاله می خواهم اطلاعات مختصر و مفیدی در باره چیستی OpenGL در اختیار علاقمندان و دانشجویان عزیز قرار دهم . البته اگه حوصله ندارید مطالعه این مقاله را بگذارید برای بعد چون آموزش های من احتیاج به یه خورده حوصله و یه سر سوزن علاقه دارد .

ابتدا از نام OpenGL شروع می کنیم که نشان دهنده مفهوم آن نیز می باشد  ، OpenGL یعنی Open source Graphic Library ، خوب ابتدا مختصری درباره نرم افزار های open source یا همان متن باز توضیح می دهم :

حتما با نرم افزار های متن باز یا به اصطلاح اصلی open source آشنایی دارید ( حداقل نام آن به گوشتان رسیده است ! ) و می دانید که این نرم افزار ها به صورت رایگان در اختیار عموم  قرار می گیرند و تهیه کننده گان آنها سورس اصلی برنامه را بیشتر به منظور عیب یابی و کاهش خطا ها و bug های احتمالی برنامه در اختیار برنامه نویسان قرار می دهند تا برنامه نویسان و علاقمندان بتوانند به راحتی کد آن برنامه را ویرایش کرده و تغییرات دلخواه را روی آن انجام دهند ( یکی از معروفترین برنامه های open surce سیستم عامل لینوکس است که حتما نام آن را شنیده اید و البته پیشرفت ها و موفقیت های جدید آن را ، که مهمترین عامل این پیشرفت ها همین متن باز بودن لینوکس بوده و است ) .

opengl هم همانطور که از نام آن مشخص است جزء نرم افزار متن باز به شمار  می رود که یک از مزیت ها و امتیازات آن نیز به شمار می رود ، حال نوبت به graphic library می رسد :

graphic library یا همان کتابخانه گرافیکی به مجموعه کتابخانه ها یا کامپوننت های گفته می شود که برای استفاده از دستورات مخصوص گرافیکی تهیه شده است و با الصاق ( include ) آن ها به برنامه اصلی ( هنگام برنامه نویسی ) می توانیم ، از دستورات گرافیکی مجاز برای ایجاد رابطه با بخش گرافیک سیستم استفاده نماییم ( از جمله کار هایی که با گرافیک سیستم سر و کار دارد نوشتن بازی ها و اشکال سه بعدی و دو بعدی و کلا برنامه هایی که با مانیتور در ارتباط باشند )

نکته آموزشی داخل پارانتز (( کتابخانه ها یا همان فایل های با پسوند lib که مخفف شده library می باشد ، به منظور آسان تر شدن کار برنامه نویسان در موقع برنامه نویسی ایجاد و تهیه می شوند ، به این صورت که مثلا برنامه نویسی داخل برنامه های خود از تابع خاصی چندین بار ( شاید هم صد ها و هزاران بار )  به صورت متوالی استفاده می کند ، خوب نوشتن این تابع خاص به این تعداد در کد اصلی برنامه حجم فایل نهایی را بالا برده و البته وقت برنامه نویس را هم خواهد گرفت ، اینجاست که کتابخانه ها یا lib ها وارد عمل می شوند و تابع خاص را داخل خود قرار می دهند تا موقع نیاز به تابع از آن استفاده شود ))

این هم از مفهوم graphic library ، حال شما با مفهوم اسم OpenGL یا همان Open source Graphic Library آشنایی کامل را دارید .

پس در اینجا نتیجه می گیریم که OpenGL یک زبان برنامه نویسی نیست ، یک سری کتابخانه از پیش تعریف شده می باشد  که  کار این کتابخانه ارتباط راحت تر با بخش سخت افزاری گرافیک سیستم می باشد ، برای درک بیشتر این مطلب باید توضیحی هم درباره رابط های نرم افزاری یا همان API ها بدهم :

برای اینکه بتوانیم با سخت افزار های موجود در سیستم خود مثل کارت شبکه ، کارت گرافیک ، ...  به صورت درست و صحیح ارتباط برقرار کنیم  ( به زبان خود ماشین ) احتیاج به رابط هایی داریم که بتوانند این کار را به درستی انجام دهند ، فرض کنید یک فارسی زبان ( که زبان دیگری هم نمی داند ) با یک انگلیسی زبان ( که او هم زبان فارسی را نمی داند ) برخورد می کنند و می خواهند با هم صحبت کنند  ، به نظر شما چاره کار چیست ؟ خوب اولین و تنها گزینه یک مترجم می باشد که هم زبان فارسی بداند و هم زبان انگلیسی ، حال آن دو به راحتی می توانند با هم مکاتبه داشته باشند . در مورد کامپیوتر هم دقیقا به همین صورت است ، نرم افزار و سخت افزار کامپیوتر زبان هم دیگر را نمی دانند و احتیاج به یک سری مترجم هایی به نام API دارند .

API ها رابط های نرم افزاری هستند که زبان سیستم ( زبان ماشین ) و چگونگی ارتباط با سخت افزار را می دانند . به عنوان مثال من برنامه نویس اگر بخواهم یک پیکسل از مانیتور را روشن کنم  به API مربوطه فرمان می دهم که این کار را ( با زبانی که بلد هستی ) برای من انجام بده و مستقیم با سخت افزار صحبت نخواهم کرد ، API مربوطه دستور را گرفته و  به سخت افزار می رساند ، به همین راحتی ...
API های مختلفی برای بخش های مختلف سخت افزار وجود دارد ، اما در اینجا و این مقاله API  های گرافیکی مد نظر ما می باشد ، که معروفترین آنها OpenGl و DirectX  می باشند  .
البته سخت افزار های موجود نیز باید از API  ها پشتیبانی کنند ، که بعضی شرکت هاس سازنده سخت افزار و کارت های گرافیکی از API های OpenGL پشتیبانی و همایت می کنند و بعضی هم از DirectX که محصول شرکت ماکروسافت است . هر یک از این واسط های نرم افزاری OpenGl و DirectX  معایب و مزایای خواص خود را دارند که در اینجا قصد مقایسه این دو را ندارم .

تاریخچه و نحوه تکامل OpenGl  :  
سازنده OpenGL یا بهتر بگوییم توسعه دهنده و بهینه کننده آن شرکت Silicon Graphics  می باشد  ( که به اختصار SGI  نیز نامیده می شود و یکی از بزرگان صنعت گرافیک کامپیوتری می باشد ) ، خود OpenGL  توسعه یافته کتابخانه دوبعدی IRIS GL که آن هم محصول شرکت SGL بود ، می باشد . شرکت های دیگری نیز به توسعه این محصول متن باز کمک کرده اند از جمله شرکت 3D Labs که تکنیک و قابلیت سایه زنی را به OpenGL اضافه نمود .  در سالهای اخیر  کتابخانه های OpenAL  و OpenIL نیز به موازات OpenGL در حال پیشروی و کسترش هستند که اولی برای کنترل و مدیریت سخت افزار های صوتی (Audio) و ایجاد صدا های سه بعدی و دومی برای مدیریت و کنترل دستگاه های ورودی ( Input ) ها ایجاد شده اند .

رقیب اصلی OpenGL  همان DirectX محصول شرکت Microsoft می باشد که در سال 1995 وارد عرصه رقابت API ها شد ، در اوایل رقابت بین این دو  اپن جی ال کاملا یک سر و گردن از حریف خود جلو بود ، اما کار به همین روال پیش نرفت و شرک ماکروسافت یا استفاده از قدرت تجاری خود توانست از رقیب خود جلو بزند ،  البته متن باز بودن OpenGL هم بی تقصیر نبود به گونه ای که ماکروسافت از این ویژگی استفاده می کرد و محصولات خود را تقریبا مشابه  با محصولات OpenGL ارائه می داد تا اینکه در تاریخ  2000 میلادی DirectX 8 منتشر شد که امکانات بیشتر و بهتری نسبت به OpenGL داشت ، در این برهه زمانی بود که OpenGL از رقیب خود عقب افتاد ولی همچنان رقابت بین این دو ادامه دارد .

در آخر هم نام دو کتاب درباره OpenGl  که توسط شرکت  SGI تهیه و منتشر شده است را ذکر می کنم ، اولی کتابی با عنوان  OpenGL Red Book  می باشد که به توضیح و تشریح اپن جی ال اختصاص داده شده است و کتاب دوم با عنوان OpenGL Blue Book که مرجع دستورات این کتابخانه می شود.

خوب این همه اون چیزهای بود که به نظرم ، دانستن آنها برای علاقه مندان گرافیک کامپیوتری خالی از لطف نباشد ، شاید خیلی چیزها دیگری هم باید به این مقاله اضافه می کردم ولی به هر تا این جا را داشته باشید ، شاید حوصله کردم باز هم درباره opengl مقاله آموزشی نوشتم . منتظر نظرات شما هم هستم .

تهیه و تنظیم : مهندس قره داغی 09148484912 
 

پروژه گرافیک کامپیوتری opengl

سر در دانشگاه سمنان

توضیح پروژه : این پروژه که برای درس " گرافیک کامپیوتری " رشته دانشگاهی 'کامپیوتر گرایش نرم افزار ' با زبان c ++ builder طراحی شده است ، سر در دانشگاه سمنان می باشد و شامل نور پردازی ، texture ، حرکت دوربین به سمت جلو ، عقب ، بالا ، پایین ، چرخش حول سردر دانشگاه سمنان و ... می باشد.

راهنما کلید ها :

'L' = خاموش و روشن کردن نور پردازی ( شب نما ها )

کلید جهت بالا و پایین = حرکت به سمت جلو و عقب صحنه

کلید های جهت چپ و راست = چرخش افقی حول سر در دانشگاه سمنان

'W' و 'S' = حرکت به سمت بالا و پایین صحنه

'Q' و 'A' = چرخش عمودی و افقی حول سردر دانشگاه سمنان

دانلود فایل اجرایی این پروژه :  

قیمت سورس اصلی : 35000 تومان

نکته کنکوری : اگر قصد خرید این برنامه و یا سفارش برنامه مشابه را دارید می توانید با شماره تلفن ( ۰۹۱۴۸۴۸۴۹۱۲ -  قره داغی ) تماس حاصل فرمایید .

سایت تخصصی اپن جی ال

آموزش اجرا گرفتن و نصب ملزومات لازم 

 opengl در محیط ویژوال استودیو 2005

در این بخش قصد دارم تا مراحل اولیه نصب opengl و اجرا گرفتن آن را به طور کامل شرح دهم . امیدوارم به اندازه کافی واضح و گویا باشد .

فرض می کنیم که شما ویژوال استودیو 2005 ( Visual Studio 2005 ) را به طور کامل با همه کامپننت های آن نصب کرده اید ( اگر نمی دانید کدام کامپننت ها لازم است که نصب شود موقع نصب حالت Full را انتخاب کنید تا خیالتان از این بابت راحت شود ) و الان می خواهید که یک کد اپن جی ال به زبان مثلا ++C  را در محیط visual studio 2005 نوشته و اجرا بگیرید . خوب قبل این کار باید یک سری کارهایی انجام داد ( مگه الکیه )

1. سه فایل را باید از اینترنت دانلود کنید به اسم های glut32.lib , glut32.h , glut32.dll  ، در توضیح این فایل ها باید بگویم که همانطور که از پسوند این فایل ها مشخص است هر کدام کار خاص خودشان را انجام می دهند ، مثلا glut32.lib یک فایل کتابخانه ای یا همان library می باشد و ... من در زیر 3 لینک دانلود این فایل ها را قرار می دهم که همه آنها شامل این سه فایل مورد نظر می باشد که تا در صورت خراب شدن یک لینک بتوانید از لینک های دیگر جهت دانلود استفاده کنید .
   •  glut-3.7.6-bin.zip از سایت 4shared.com
   • دانلود فایل های مورد نیاز opengl 
   • این رو هم خودم آپولود کردم glut-3.7.6-bin.zip دانلود
2. بعد از دانلود و خارج کردن فایل ها از حالت فشرده ( extract ) این سه فایل را به ترتیب در مسیر های ذکر شده زیر کپی کنید :
   • فایل glut32.dll را در مسیر زیر کپی کنید :
     • c:\windows\system
   • فایل glut32.lib را در مسیر زیر کپی کنید :
     • C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\PlatformSDK\lib
   • فایل glut32.h را در مسیر زیر کپی کنید :
     • C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\PlatformSDK\include\gl
   • --------------------------------------------------------------------------------
   • نکته کنکوری : اگر قصد دارید فایل اجرایی را که بعدا درست خواهید کرد را در سیستم دیگری امتحان و اجرا کنید ... تنها کافی است فایل glut32.dll را در مسیر گفته شده در سیستم مورد نظر کپی کنید ( در غیر این صورت احتمالا اجرا نشود  ) ... حالا ادامه آموزش
3. وارد محیط Microsoft Visual studio 2005 می شویم . از مسیر زیر یک پروژه جدید ایجاد می کنیم    ... file - > new - > project 
4. پنجره new project باز می شود ، حال در پنل project types گزینه ++visual C و سپس زیر شاخه باز شده win32 را انتخاب می کنیم . حال در پنل سمت راست یعنی templates عبارت win 32 console application را انتخاب نموده و در نهایت از کادر زیرین پنجره مسیر پروژه مورد نظر را تعیین می کنیم .
5. در پنجره بعدی که نام win 32 application wizard  را دارد در پنل سمت چپ Application settings را کلیک و عبارت Empty project را تیک بزنید و دکمه finish  را کلیک کنید .
6. حالا نوبت به اضافه کردن سورس کد می رسد ، برای این منظور ابتدا از منوی project عبارت Add new Item را انتخاب می کنیم ، در پنجره باز شده در پنل categories عبارت ++visual c و سپس زیر شاخه code را انتخاب کنید . در پنل سمت راست پنجره باز شده c++ file را کلیک کنید و بعد از مشخص کردن نام و مسیر فایل دکمه add را کلیک کنید .
7. محیط ویژوال استودیو 2005 برای نوشتن کد opengl تقریبا آماده است و شما می توانید کد opengl خود را در داخل فایل سی پلاس پلاسی که ایجاد کردید بنویسید . اما قبل از اجرا باید آن فایل هایی که اول آموزش دانلود کردید را به ویژوال استودیو معرفی و در اصطلاح لینک کنید .
8. در منوی project گزینه properties را انتخاب کنید و  در پنجره property page تنظیمات زیر را انجام دهید :
   1. از منوی باز شونده configuration عبارت all configuration را انتخاب کنید .
   2. در پنل سمت چپ linker و از زیر شاخه باز شده Input را انتخاب کنید و اسم های زیر را در پنل راست قسمت Additional dependenceies کپی کرده و paste کنید تا کتابخانه های مورد نیاز برای اجرا به برنامه لینک شود . 
      •  opengl32.lib glu32.lib glut32.lib 
   3. حالا visual studio 2005 می داند که glut را کجا می تواند پیدا کند .
9. کامپایل و اجرای برنامه :  برای این کار از منوی build گزینه build solution را انتخاب کنید ( اگر برنامه بدون خطا کامپایل شد ) از منوی debug گزینه start without debugging را اتخاب کنید تا فایل exe  و اجرایی برنامه خودتان  را که نوشتید ملاحظه بفرمایید .

نکته کنکوری : من کل این آموزش را در یک فایل pdf به صورت کاملا بصری و به همراه عکس جمع آوری کردم که شما می توانید آن را نیز از لینک زیر دانلود کنید .

 دانلود pdf فارسی

این هم لینک pdf زبان اصلی کتابی که من با استفاده از این pdf و ترجمه آن این آموزش را نوشته ام .

دانلود pdf  انگلیسی

نکته کنکوری : در صورتی که می خواهید هر گونه برنامه و پروژه ای را به زبان opengl البته با قیمت های کاملا دانشجویی انجام بدهم ، می توانید با شماره  ( 09148484912 - قره داغی ) تماس بگیرید ( این کار تخصص منه  ... از قدیم گفتن کار را باید به کاردان سپرد ... نه )