픽셀 , 비트맵 , 폰트 , 이미지 그리기 - PowerPoint PPT Presentation

픽셀, 비트맵, 폰트, 이미지 그리기

비트맵과 폰트

이미지

이미지 파이프라인

픽셀 사각형을 읽고 그리기

픽셀 그리기 비율을 개선하는 팁들(비법)

이미지의 서브셋

가상현실

• 둘 다 픽셀 사각형 배열 형식
• 비트맵
• 폰트에 있는 문자에 전형적으로 사용됨
• 각 픽셀에 대한 단일한 비트 정보로 구성
• 이미지 데이터
• 스캔되거나 계산될 수 있다.
• 각 픽셀마다 여러 개의 데이터 조각(R, G, B, A 포함)

가상현실

• 비트맵과 폰트
• 비트맵은 윈도우의 사각형 구역을 마스크 효과처럼 0과 1로 표시하여 구성한 사각형 배열
• 비트맵을 사용하는 일반적인 경우는 스크린에 문자들을 그리는 경우
• glRasterPos*()와 glBitmap()
• 스크린상에 하나의 비트맵을 위치시키고, 그리는 명령

가상현실

0xff, 0xc0

0xff, 0xc0

0xc0, 0x00

0xc0, 0x00

가상현실

w=10

h=12

(xbo, ybo) = (0, 0)

(xbi, ybi) = (11, 0)

0, 0

11, 0

가상현실

#include <GL/glut.h>

#include <stdlib.h>

GLubyte rasters[24] = {

0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00,

0xff, 0x00, 0xff, 0x00, 0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00,

0xff, 0xc0, 0xff, 0xc0};

void init(void)

{

glPixelStorei (GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);

glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

}

가상현실

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3f (1.0, 1.0, 1.0);

glRasterPos2i (20, 20);

glBitmap (10, 12, 0.0, 0.0, 11.0, 0.0, rasters);

glBitmap (10, 12, 0.0, 0.0, 11.0, 0.0, rasters);

glBitmap (10, 12, 0.0, 0.0, 11.0, 0.0, rasters);

glFlush();

}

void reshape(int w, int h){

glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

glOrtho (0, w, 0, h, -1.0, 1.0);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

가상현실

{

switch (key) {

case 27:

exit(0);

}

}

가상현실

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(100, 100);

glutInitWindowPosition(100, 100);

glutCreateWindow(argv[0]);

init();

glutReshapeFunc(reshape);

glutKeyboardFunc(keyboard);

glutDisplayFunc(display);

glutMainLoop();

return 0;

}

가상현실

• 비트맵 데이터는 항상 8비트의 배수형으로 저장된다.
• 비트맵을 만드는 비트들은 왼쪽 아래부터 그려짐. 처음에 제일 아래 줄부터 그려짐
• 래스터 배열은 F의 아래 2줄을 표현하는 0xc0, 0x00, 0xc0, 0x00 으로 시작해서 맨 위의 두 줄인 0xff, 0xc0, 0xff, 0xc0까지

가상현실

• 현재의 래스터 위치는 다음 순서의 비트맵(또는 이미지)이 그려지는 스크린상의 위치
• 예제에서 F가 그려질 때glRasterPos*()호출,아래 왼쪽 부분에 해당하는(20, 20)좌표를 설정
• glRasterPos2i(20, 20);
• void glRasterPos{234}{sidf}(TYPE x, TYPE y,TYPE z, TYPE w);
• void glRasterPos{234}{sidf}v(TYPE *coords);
• 현재의 래스터 위치를 설정, 변수는 래스터위치 좌표 설명
• 현재의 래스터 위치를 포함시키려면
• glGetFloatv() 커맨드 사용: 첫 번째 인수로 GL_CURRENT_RASTER_POSITION 사용
• 래스터 위치가 적합한지를 판별하기 위해서는
• glGetBooleanv() 호출: 첫 번째 인수로 GL_CURRENT_RASTER_POSITION_VALID 사용

가상현실

• void glBitmap( GLsizei width, GLsizei height, GLfloat xbo, GLfloat ybo, GLfloat xbi, GLfloat ybi, const GLubyte *bitmap);
• 비트맵 이미지의 포인터인 비트맵을 bitmap으로 표시하여 그림
• 비트맵의 원점을 현재의 래스터 위치로 교체
• width와 height은 비트맵의 픽셀 너비와 높이를 나타냄
• xbo 와 ybo는 비트맵의 원점을 정의
• xbi와 ybi 는 비트맵이 래스터화 한 후에 래스터 위치에 더해지는 요소인 x와 y를 지칭

가상현실

• glColor*()와 glIndex*()에 GL_CURRENT_RASTER_COLOR와 GL_CURRENT_RASTER_INDEX라는 다른 상태값들로 설정, 비트맵을 표현
• 래스터 컬러 상태값은 glRasterPos*()가 호출될 때 설정
• glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); /*흰색*/
• glRasterPos3fv(position);
• glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); /*빨간색*/
• glBitmap(…);

/* Bitmap은 흰색으로 그려짐 */

• 현재의 래스터 컬러나 인덱스 포함은
• glGetFloatv() 나 glGenIntegerv() 커맨드의 첫번째 인수를 GL_CURRENT_RASTER_COLOR 나 GL_CURRENT_RASTER_INDEX 로 설정

가상현실

• 하나의 폰트는 일반적으로 각 문자가 식별 숫자(ASCII코드)와 폰트의 그려지는 방법을 포함한 일련의 문자들의 조합으로 구성
• glCallLists()를 다음과 같은 방법으로 사용 가능
• void glCallLists(GLsizei n, GLenum type, const GLvoid *list);
• n 은 그려질 문자들의 개수, type는 보통 GL_BYTE, list는 문자 코드들의 배열이다.
• 오프셋을 설정하기 위해서 glLIstBase()라는 커맨드 이용
• glGenLists(GLsizei range)로 유효한 인덱스 번호를 얻음
• 이 함수는 디스플레이 리스트 식별자인 range라는 범위에 해당되는 리스트를 반환

가상현실

#include <GL/glut.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

GLubyte space[] =

{0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};

GLubyte letters[][13] = {

{0x00, 0x00, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xff, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0x66, 0x3c, 0x18},

{0x00, 0x00, 0xfe, 0xc7, 0xc3, 0xc3, 0xc7, 0xfe, 0xc7, 0xc3, 0xc3, 0xc7, 0xfe},

{0x00, 0x00, 0x7e, 0xe7, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xe7, 0x7e},

가상현실

{0x00, 0x00, 0xff, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xfc, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xff},

{0x00, 0x00, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xfc, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xff},

{0x00, 0x00, 0x7e, 0xe7, 0xc3, 0xc3, 0xcf, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xe7, 0x7e},

{0x00, 0x00, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xff, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3},

{0x00, 0x00, 0x7e, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x7e},

{0x00, 0x00, 0x7c, 0xee, 0xc6, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06},

가상현실

{0x00, 0x00, 0xff, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0},

{0x00, 0x00, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xdb, 0xff, 0xff, 0xe7, 0xc3},

{0x00, 0x00, 0xc7, 0xc7, 0xcf, 0xcf, 0xdf, 0xdb, 0xfb, 0xf3, 0xf3, 0xe3, 0xe3},

{0x00, 0x00, 0x7e, 0xe7, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xe7, 0x7e},

{0x00, 0x00, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xfe, 0xc7, 0xc3, 0xc3, 0xc7, 0xfe},

{0x00, 0x00, 0x3f, 0x6e, 0xdf, 0xdb, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0x66, 0x3c},

가상현실

{0x00, 0x00, 0x7e, 0xe7, 0x03, 0x03, 0x07, 0x7e, 0xe0, 0xc0, 0xc0, 0xe7, 0x7e},

{0x00, 0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0xff},

{0x00, 0x00, 0x7e, 0xe7, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3},

{0x00, 0x00, 0x18, 0x3c, 0x3c, 0x66, 0x66, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3},

{0x00, 0x00, 0xc3, 0xe7, 0xff, 0xff, 0xdb, 0xdb, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3, 0xc3},

{0x00, 0x00, 0xc3, 0x66, 0x66, 0x3c, 0x3c, 0x18, 0x3c, 0x3c, 0x66, 0x66, 0xc3},

가상현실

{0x00, 0x00, 0xff, 0xc0, 0xc0, 0x60, 0x30, 0x7e, 0x0c, 0x06, 0x03, 0x03, 0xff}

};

GLuint fontOffset;

void makeRasterFont(void)

{

GLuint i, j;

glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);

fontOffset = glGenLists (128);

가상현실

glNewList(fontOffset + j, GL_COMPILE);

glBitmap(8, 13, 0.0, 2.0, 10.0, 0.0, letters[i]);

glEndList();

}

glNewList(fontOffset + ' ', GL_COMPILE);

glBitmap(8, 13, 0.0, 2.0, 10.0, 0.0, space);

glEndList();

}

void init(void)

{

glShadeModel (GL_FLAT);

makeRasterFont();

}

가상현실

{

glPushAttrib (GL_LIST_BIT);

glListBase(fontOffset);

glCallLists(strlen(s), GL_UNSIGNED_BYTE, (GLubyte *) s);

glPopAttrib ();

}

void display(void)

{

GLfloat white[3] = { 1.0, 1.0, 1.0 };

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3fv(white);

가상현실

printString("THE QUICK BROWN FOX JUMPS");

glRasterPos2i(20, 40);

printString("OVER A LAZY DOG");

glFlush ();

}

void reshape(int w, int h)

{

glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

glOrtho (0.0, w, 0.0, h, -1.0, 1.0);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

가상현실

switch (key) {

case 27:

exit(0); } }

int main(int argc, char** argv) {

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(300, 100);

glutInitWindowPosition (100, 100);

glutCreateWindow(argv[0]);

init();

glutReshapeFunc(reshape);

glutKeyboardFunc(keyboard);

glutDisplayFunc(display);

glutMainLoop();

return 0; }

가상현실

• 이미지는 비트맵과 유사하지만 사각형 영역에서 각 픽셀이 하나의 비트만을 포함하는 것이 아니라 보다 많은 정보 포함
• 예를 들어 이미지는 각 픽셀마다 완전한 RGBA 컬러를 저장
• 보통 그림으로 생각되는 이미지는 컬러버퍼에서 나옴
• 깊이 버퍼나 스텐실 버퍼로부터 픽셀 데이터의 사각형 영역을 읽거나 쓸 수 있다.
• 스크린상에 표시되는 것 이외에도 텍스처매핑에도 사용될 수 있다.

가상현실

• glReadPixels()
• 프레임 버퍼로부터 픽셀들의 사각형 배열을 읽고, 메모리 안에 데이터 저장
• glDrawPixels()
• 프로세서 메모리에 유지되고 있는 데이터로부터 glRasterPos*()에 의해서 표시되는 현재의 래스터 위치의 프레임버퍼 안에 픽셀들의 사각형 배열을 씀
• glCopyPIxels()
• 프레임 버퍼의 한 부분에서 다른 부분으로 픽셀들의 사각형 배열을 복사

가상현실

• void glReadPixels(GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, GLvoid *pixels);
• 윈도우 좌표계의 x,y축 하단에 위치
• 차원은 width와 height인 프레임버퍼 사각형으로부터 픽셀 데이터를 읽고, pixel에 의해서 지정된 배열 안에 저장
• format은 읽혀지는 픽셀 데이터의 요소의 종류
• 표8-1 인덱스값이나 R, G, B, A 구성값
• type은 각 요소들의 데이터 종류

가상현실

가상현실

가상현실

• 각 픽셀들의 모든 컬러 구성 요소가 하나의 부호 없는 데이터 타입으로 압축
• 바이트 한 개, short 정수형, 또는 표준 정수 타입(GL_UNSIGNED_BYTE_*, GL_UNSIGNED_SHORT_*, GL_UNSIGNED_INT_*) 등으로 시작하는 상수들에 의해 표시
• 묶여진 픽셀 데이터의 비트 범위 위치에서의 컬러값들의 순서
• _REV 가 없는 경우
• 컬러 구성 요소들은 첫 번째 컬러 성분이 차지하고 있는 가장 중요한 장소에 할당
• _REV 가 있는 경우
• 첫 번째 컬러 성분이 least significant 위치에 시작되면서 성분의 패킹 순서가 반대로 됨

가상현실

가상현실

GL_UNSIGNED_BYTE_3_3_2 with GL_RGB

Red

Green

Blue

7 6 5 4 3 2 1 0

GL_UNSIGNED_BYTE_2_3_3_REV with GL_RGB

Blue

Green

Red

7 6 5 4 3 2 1 0

GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4 with GL_RGBA

Red

Green

Blue

Alpha

가상현실

GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4 with GL_BGRA

Blue

Green

Red

Alpha

GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4_REV with GL_RGBA

Alpha

Blue

Green

Red

GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4_REV with GL_BGRA

Alpha

Red

Green

Blue

가상현실

• void glDrawpixels(GLsizei width, Glsizei height, GLenum format, GLenum type, const GLvoid, *pixels);
• 픽셀 데이터의 사각형을 width 와 height 크기로 그림
• 픽셀 사각형은 현재 래스터 위치를 왼쪽 아래 모서리 지점으로 지정하여 그린다.
• format 과 type은 glReadRixels()와 같은 의미

가상현실

#include <GL/glut.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#define checkImageWidth 64

#define checkImageHeight 64

GLubyte checkImage[checkImageHeight][checkImageWidth][3];

static GLdouble zoomFactor = 1.0;

static GLint height;

가상현실

{

int i, j, c;

for (i = 0; i < checkImageHeight; i++) {

for (j = 0; j < checkImageWidth; j++) {

c = ((((i&0x8)==0)^((j&0x8))==0))*255; // ^ 비트XOR연산자

checkImage[i][j][0] = (GLubyte) c;

checkImage[i][j][1] = (GLubyte) c;

checkImage[i][j][2] = (GLubyte) c;

}

}

}

가상현실

glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

glShadeModel(GL_FLAT);

makeCheckImage();

glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);

}

void display(void){

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glRasterPos2i(0, 0);

glDrawPixels(checkImageWidth, checkImageHeight, GL_RGB,

GL_UNSIGNED_BYTE, checkImage);

glFlush();

}

가상현실

{

glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);

height = (GLint) h;

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

gluOrtho2D(0.0, (GLdouble) w, 0.0, (GLdouble) h);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity();

}

가상현실

{

static GLint screeny;

screeny = height - (GLint) y;

glRasterPos2i (x, screeny);

glPixelZoom (zoomFactor, zoomFactor);

glCopyPixels (0, 0, checkImageWidth, checkImageHeight, GL_COLOR);

glPixelZoom (1.0, 1.0);

glFlush ();

}

가상현실

{

switch (key) {

case 'r':

case 'R':

zoomFactor = 1.0;

glutPostRedisplay();

printf ("zoomFactor reset to 1.0\n");

break;

case 'z':

zoomFactor += 0.5;

if (zoomFactor >= 3.0)

zoomFactor = 3.0;

printf ("zoomFactor is now %4.1f\n", zoomFactor);

break;

가상현실

zoomFactor -= 0.5;

if (zoomFactor <= 0.5)

zoomFactor = 0.5;

printf ("zoomFactor is now %4.1f\n", zoomFactor);

break;

case 27:

exit(0);

break;

default:

break;

}

}

가상현실

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(250, 250);

glutInitWindowPosition(100, 100);

glutCreateWindow(argv[0]);

init();

glutDisplayFunc(display);

glutReshapeFunc(reshape);

glutKeyboardFunc(keyboard);

glutMotionFunc(motion);

glutMainLoop();

return 0;

}

가상현실

• void glCopyPixels(GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLenum buffer);
• 아래 왼쪽 모서리가 x, y
• width와 height 의 넓이를 가지는 프레임 버퍼 사각형으로 부터 데이터를 복사
• 데이터는 현재 래스터 위치에 의해서 주어지는 새로운 위치인 왼쪽 아래 위치로 복사된다.
• buffer는 사용되고 있는 프레임 버퍼를 설명하는 GL_COLOR, GL_STENCIL, GL_DEPTH

가상현실

• 픽셀 이동 동작과 픽셀 저장 모드 설명
• glPixelZoom() 함수를 호출해서 픽셀 사각형이 그려지기 전에 확대하거나 축소할 수 있다.
• glDrawPixels()가 호출될 때 데이터는 실제로 픽셀 저장 모드를 따라 메모리로부터 묶임이 풀려짐(unpack)
• 픽셀 이동 연산들이 수행, 픽셀 결과값은 래스터화 됨
• 래스터화 되는 동안 픽셀 사각형은 현재의 상태에 따라서 확대, 축소
• 마지막으로 조각 연산이 제공, 픽셀들은 프레임 버퍼에 쓰여짐
• glReadPixels()
• 데이터가 프레임버퍼로부터 읽혀지며 픽셀 이동 동작이 수행되고,
• 데이터의 결과값은 프로세서 메모리 안으로 묶여짐(pack)

가상현실

• glReadPixels()이 어떤 연산을 하는 동안에 모든 픽셀 이동 동작을 사용한다.

가상현실

Processor

Memory

Texture

memory

unpack

Pixel storage

models

pack

Pixel-transfer

Operations

(and pixel map)

Rasterization

(including pixel zoom)

Per-fragment

operations

Frame buffer

가상현실

• 패킹(packing 묶기)과 언패킹(unpacking, 묶기 해제)은 픽셀 데이터가 프로세서 메모리로 쓰거나 프로세서 메모리에서 읽혀지는 방법과 관계
• 메모리에 저장되는 이미지는 elements 라고 불리는 1개에서 4개 사이의 데이터 덩어리를 가진다.
• 픽셀 데이터나 포맷은 각 픽셀마다 저장하는 요소들의 숫자를 결정하거나 순서를 결정하여 정렬한다.
• 구성요소는 8비트 바이트에서 32비트 정수까지, 또는 소수점 숫자 등 여러 가지의 데이터 타입으로 메모리에 저장될 수 있다.

가상현실

• 이미지 데이터는 프로세서 메모리 안에 사각형 2,3차원 배열 안에 저장
• OpenGL에서 지원하는 모든 픽셀 저장 모드는 glPixelStore*() 커맨드로 제어
• void glPixelStore{if}(GLenum pname, TYPE param);
• pname: 매개변수(표8-4)
• GL_UNPACK_SWAP_BYTES, GL_PACK_SWAP_BYTES,
• GL_UNPACK_LSB_FIRST, GL_PACK_LSB_FIRST
• …
• param: 타입
• GL_UNPACK* 매개변수 사용
• glDrawPixels(), glBitmap(), glPolygonStipple(), glTexImage1D(), glTexImage2D(), glTexImage3D(), …
• GL_PACK* 매개변수 사용
• glReadPixels(), glGetTexImage(), glGetColorTable(),…

가상현실

가상현실

• 기본값이 아닐 경우는 바이트가 역순서가 됨
• GLubyte는 8비트, GLushort는 16비트, GLuint 는 32비트
• 단일 바이트 교환은 아무런 효과가 없다.

가상현실

Byte

Byte

7 6 5 4 3 2 1 0

7 6 5 4 3 2 1 0

Short(byte0)

Short(byte1)

15 14 13 12 11 10 9 8

7 6 5 4 3 2 1 0

Short(byte0)

Short(byte1)

7 6 5 4 3 2 1 0

15 14 13 12 11 10 9 8

Integer(byte0)

Integer(byte1)

Integer(byte2)

Integer(byte3)

23 22 21 20 19 18 17

15 14 13 12 11 10 9 8

7 6 5 4 3 2 1 0

31 30 29 28 27 26 25 24

Integer(byte3)

Integer(byte2)

Integer(byte1)

Integer(byte0)

15 14 13 12 11 10 9 8

23 22 21 20 19 18 17 16

31 30 29 28 27 26 25 24

7 6 5 4 3 2 1 0

가상현실

• *LSB_FIRST가 FALSE 이고 바이트가 0x31 의 경우
• 비트의 순서는 {0 0 1 1 0 0 0 1}
• *LSB_FIRST가 TRUE이면
• 비트의 순서는 {1 0 0 0 1 1 0 0 }

가상현실

• 메모리상에, 저장된 이미지 데이터의 부분 사각형을 읽거나 그릴 경우 사용
• *ROW_LENGTH가 0이면 행의 길이는 glReadPixels(), glDrawPixels(), glCopyPixels()로 설명된 너비와 같다.
• *SKIP_ROWS , *SKIP_PIXELS 를 이용하여 건너뛰는 행과 열의 숫자 설정, 왼쪽 아래 모서리부터 시작됨.
• *ALIGNMENT 가 1로 설정된다면 다음 순서의 사용 가능한 바이트가 사용된다.
• 2로 설정되면 다음 행의 첫 번째 바이트가 2의 배수인 주소를 가지게 된다.
• *IMAGE_HEIGHT 와 SKIP_IMAGES 는 3차원 텍스처를 정의하고 질의하는 경우에만 영향을 준다.

가상현실

ROW_LENGTH

subimage

*SKIP_PIXELS

*SKIP_ROWS

가상현실

• 이미지 데이터는 메모리에서 프레임버퍼로 전송되거나, 프레임버퍼에서 메모리 안으로 전송
• 이 과정에서 여러가지 연산을 수행할 수 있다:
• 구성 요소의 범위 변경 등: 빨강 구성 요소가 0.0 ~ 1.0인데 다른 범위로 바꿀 수 있음
• glPixelTransfer*(), glPixelMap*() 커맨드를 통해서 전송동작수행
• void glPixelTransfer{if}(GLenum pname, TYPE param);
• glDrawPixels(), glReadPixels(), glCopyPixels(), glTexImage1D(), glTexImage2D(), glTexImage3D(), glCopyTexImage1D(), glCopyTexSubImage1D(), …등의 동작에 영향을 주는 픽셀 전송 모드를 설정

가상현실

가상현실

• 스케일(scale)과 편중(bias)는 빨강, 초록, 파랑, 알파, 깊이 구성 요소에 적용될 수 있다.
• 예를 들어, 프로세서 메모리에서 루미넌스 형태로 변환하기 전에 프레임버퍼에서 읽혀진 빨강, 초록, 파랑 구성요소를 스케일할 수 있다.
• NTSC 표준에 따라서 RGB를 루미넌스로 변환할 경우:
• GL_RED_SCALE을 0.3 GL_GREEN_SCALE은 0.59, GL_BLUE_SCALE은 0.11로 설정

가상현실

• 모든 컬러 구성 요소와 컬러 인덱스들, 스텐실 인덱스들은 스크린 메모리에 위치되기 전에 표를 참고하여 변형 가능
• void glPixelMap{ui us f}v(GLenum map,GLint mapsize, const TYPE *values);
• values에 의해 지정된 값을 가지는 mapsize라는 입력값에 의해서 지시되는 픽셀 맵을 불러옴
• 기본 크기값은 모두 1 이고, 기본값은 모두 0
• 각 맵의 크기는 반드시 2의 거듭제곱이어야 함
• 맵의 최대 크기는 머신에 따라 다르고, gtIntegerv()로 픽셀 맵의 크기를 알아볼 수 있다: GL_MAX_PIXEL_MAP_TABLE 사용

가상현실

가상현실

• 픽셀 저장 모드와 픽셀 전송 동작이 적용된 후, 이미지와 비트맵들은 래스터화 됨
• 일반적으로, 하나의 이미지에 있는 각각의 픽셀들은 스크린상에서도 한 개의 픽셀로 그려짐
• void glPixelZoom(GLfloat zoomx, GLfloat zoomy);
• 픽셀 쓰기 동작을 하기 위해 확대나 축소 인수를 x,y차원에서 설정
• 래스터화 하는 동안에 각 이미지 픽셀은 zoomx * zoomy 사각형으로 간주
• zoomx, zoomy 기본 값은 1

가상현실

• 픽셀 사각형 그리기 과정: 픽셀을 프레임버퍼 안으로 그리는 작업
• 픽셀들이 인덱스들이 아닐 경우, 첫 번째 단계는 구성 요소들을 소수점 포맷으로 변환
• 포맷이 GL_LUMINANCE 나 GL_LUMINANCE_ALPHA 라면 luminance 요소는 각각의 RGB구성요소에 luminance값을 사용해서 RGB로 변환
• 각 구성요소(R, G, B, A, 깊이)는 적절한 크기로 배수화되고, 적절한 편중값이 더해진다.
• GL_MAP_COLOR가 TRUE 이면 RGBA 구성요소는 [0.0, 1.0] 범위로 묶여짐, 표의 크기보다 적은 정수 1로 배수화
• R, G, B, A 구성요소들을 [0.0, 1.0] 범위로 묶는 것이 안되었다면 그 구성요소 들은 프레임버퍼 구성요소에 연관된 것처럼 비트를 이진 소수점의 왼쪽으로 하는 고정 소수점으로 변환

가상현실

7) RGBA모드에서는 컬러 인덱스가 GL_PIXEL_MAP_I_TO_R,G,B,A로 특정화된 컬러 구성 요소를 사용하는 RGBA로 변환

다른 경우 GL_MAP_COLOR가 GL_TRUE 이면 컬러 인덱스는 GL_PIXEL_MAP_I_TO_I 표에서 찾을 수 있다.

8) 인덱스들이 RGBA로 변환되지 않았다면 인덱스들은 컬러 인덱스나 스텐실 버퍼 중에 적절한 비트들의 숫자로 마스크 된다.

가상현실

Byte, short, int, float, data stream(index or component)

unpack

RGBA L, Z

Convert to [0, 1]

1

Convert L->RGBA

2

6

Scale bias

Shift offset

3

RGBA->RGBA lookup

Index->RGBA lookup

Index->index lookup

7

4

7

Mask to [0.0, 2n-1)

8

Clamp to [0, 1]

5

Index(stencil, color index)

RGBA Z

가상현실

• 읽을 픽셀이 인덱스들이 아닌 경우에(GL_COLOR_INDEX 나 GL_STENCIL_INDEX가 아닐 경우) 구성 요소들은 [0.0, 1.0] 으로 매핑, 즉 쓰여질 때와는 정확히 반대가 됨
• 다음은 스케일과 편중값들이 각 구성요소에 적용.

GL_MAP_COLOR가 GL_TRUE이면 다시 [0.0, 1.0]으로 범위가 묶여짐

• 픽셀들이 인덱스들이면(컬러나 스텐실) 그것들은 옮겨지고, 오프셋화 되며, GL_MAP_COLOR가 GL_TRUE 이면 또한 매핑된다.
• 저장 공간의 포맷이 GL_COLOR_INDEX, GL_STENCIL_INDEX이면 픽셀 인덱스는 저장 공간 타입인 (1, 8, 16, 32)비트 숫자로 마스크, 이전에 표현되었던 포맷대로 같이 메모리 안에 패킹
• 저장 공간의 포맷이 구성 요소 종류 중(루미넌스나 RGB)에 하나일 경우, 픽셀들은 항상 RGBA의 인덱스 맵에 의해 매핑
• 마지막으로, 인덱스와 구성 요소 데이터들의 결과값은 glPixelStore*()에 의해 설정된 GL_PACK* 모드에 따라 메모리 안에 묶임

가상현실

• 이미지 서브셋은 부가적으로 제공하는 픽셀 처리 능력 루틴을 일컫는 말.
• 이미지 서브셋의 기능
• 픽셀값들을 교체하기 위한 컬러 찾기 표의 사용
• 이미지를 필터링 하기 위한 회선(convolution)의 사용
• 컬러 공간 변환을 하기 위한 컬러 행렬 변형의 사용과 다른 선형 변형의 사용
• 히스토그램 통계값의 수집 및 이미지들에 대한 최소,최대 컬러 구성 요소정보 수집
• 두 이미지값의 합과 차, 최소값, 최대값 계산을 위한 블렌딩 방정식 사용
• 픽셀 컬러를 변형하기 위해서 상수 블렌딩 인자의 사용
• glPixelTransfer*()와 glPixelMap*() 에 의해 제공되는 것보다 더 높은 픽셀 처리 성능을 원할 경우에 이미지 서브셋 사용

가상현실

• 컬러 테이블은 픽셀의 컬러를 교체하기 위해서 사용하는 색인표
• 응용 프로그램에서는 대비(contrast)의 증가, 필터링, 이미지 균등화에 이용
• 픽셀 파이프라인의 다른 단계에서 동작하는 가능한 3가지의 컬러 참조표
• 각 컬러 테이블은 표에 있는 매개변수를 넣어 glEnable() 함수를 사용하여 따로 활성화

가상현실

• 컬러 테이블은 일차원 이미지들과 유사하게 지정
• glColorTable()이 각각의 컬러 테이블을 정의하기 위해 사용
• void glColorTable(GLenum target, GLenum internalFormat, GLsizei width, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *data);
• target이 GL_COLOR_TABLE, GL_POST_CONVOLUTION_COLOR_TABLE, GL_POST_COLOR_MATRIX_COLOR_TABLE로 설정될 때 지정된 컬러 테이블을 정의
• internalformat 변수는 data의 내부 OpenGL의 표현을 결정하는데 사용

가상현실

• format과 type은 컬러 테이블 데이터의 데이터 포맷과 타입을 설명
• 컬러 테이블에서 GL_COLOR_TABLE_SCALE과 GL_COLOR_TABLE_BIAS들은 glColorTableParameter*()루틴으로 컬러 테이블을 설정
• void glColorTableParameter{if}v(Glenum target, Glenum pname, TYPE *param);
• target 매개변수 : GL_COLOR_TABLE, GL_POST_CONVLUTION_COLOR_TABLE, GL_POST_COLOR_MATRIX_COLORTABLE 중 하나
• pname: GL_COLOR_TABLE_SCALE, GL_COLOR_TABLE_BIAS

가상현실

• target매개변수는 glColorTable() target 중 하나로 설정되어야 한다.
• glColorTable() internalformat 매개변수와 같은 기호상수 사용

가상현실

• 컬러 테이블의 한 부분을 교체하려면
• 컬러 하위 표 커맨드들이 새로운 값이 들어간 컬러 테이블의 임시적인 부분을 다시 읽어낼 수 있어야 함
• void glColorSubTable(GLenum target, GLsizei count, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *data);
• 컬러 테이블의 인자들을 start에서 start + count – 1까지 data에 저장한 값으로 교체
• void glCopyColorSubTable(Glenum target, Glsizei start, Glint y, Glsizei count);
• 컬러 테이블의 인자들을 start 에서 start + count – 1까지 프레임버퍼에서 (x, y)위치에서 시작하는 행으로부터의 count 컬러 픽셀값 들로 교체

가상현실

• 컬러 테이블에 저장된 픽셀값들은 glGetColorTable()로 복구
• 컬러 테이블 프록시
• 컬러 테이블의 프록시들은 컬러 테이블을 저장하기 위한 사용 가능한 리소스가 충분한지 알아보기 위해 질문하는 방법 제공

가상현실

• 회선들은 각 픽셀을 이웃 픽셀들과 자신 픽셀의 가중치화한 평균으로 교체하는 픽셀 필터
• 회선을 픽셀 가중치의 배열들, RGBA픽셀들에서만 동작
• void glConvolutionFIlter2D(GLenum target, GLenum internalFormat, GLsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *image);
• Target매개변수가 반드시 GL_CONVOLUTION_2D인 2차원 회선 필터를 정의
• internalFormat 매개변수는 회선 동작이 수행되는 그리고 glColorTable()의 internalFormat매개변수로 사용된 38개의 기호 상수 중의 하나의 픽셀 구성 요소들을 정의

가상현실

가상현실

• void glCopyConvolutionFilter2D(GLenum target, GLenum internalFormat, GLint x, GLinty, GLsizei width,GLsizei height);
• 회선필터의 정의처럼 사용하기 위해 현재의 GL_READ_BUFFER로 부터 픽셀들의 사각형 복사
• 컬러프레임버퍼에서 픽셀들로 초기화한 2차원 회선필터 정의

가상현실

• void glSeparableFilter2D(GLenum target, GLenum internalFormat, GLsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *row, const GLvoid *column);
• 회선 필터들은 2개의 1차원 필터들의 외부 곱으로 표현 가능하다면, 분리가 가능
• 분리된 2차원 회선 필터를 표현하는 2개의 1차원 필터들로 지정하는데 사용
• target은 GL_SEPARABLE_2D로 설정되어야 함

가상현실

• 일차원 회선들은 필터의 height 매개변수를 1로 가정하여 제외한 2차원 버전과 동일
• void glConvolutionFilter1D(GLenum target, GLenum internalFormat, GLsizei width, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *image);
• 일차원 회선 필터를 지정
• target 은 GL_CONVOLUTION_ID로 지정
• Width는 필터안의 픽셀들의 개수로 지정

가상현실

• 현재의 GL_READ_BUFFER로 부터 픽셀들의 행을 복사
• internarlFormat으로 지정하도록 변환
• void glConvolutionParameter{if}(GLenum target, GLenum pname, TYPE param);
• void glConvolutionParameter{if}v(GLenum target, GLenum pname, const TYPE *param);
• 회선 필터가 정의될 때 회선 필터는 스케일 되고 편중될 수 있다.
• 스케일과 편중 값들은 glConvolutionParameter*()에 의해 지정

가상현실

• 하나의 이미지의 가장자리의 픽셀들의 회선은 내부의 픽셀들에 따라 다르게 다루어짐
• 회선들은 회선 경계 모드에 의해서 변형.
• GL_REDUCE 모드는 회선 필터의 크기에 의해서 각각의 차원 안에서 축소된 결과 이미지 생성
• GL_CONSTANT_BORDER는 소스 이미지의 바깥쪽의 픽셀들에 대한 상수 픽셀값을 사용해서 경계 픽셀들의 회선을 계산
• GL_REPLICATE_BORDER는 픽셀의 행이나 열이 소스 이미지의 밖에 있는 픽셀들로 사용된 바깥쪽 값들은 제외한 GL_CONSTANT_BORDER 모드에서와 같은 방식으로 계산

가상현실

• 회선 동작이 완결된 후 결과 이미지의 픽셀들은 스케일 되거나 편중될 수 있고 그것들은 [ 0 , 1 ]의 범위를 클램프 가능
• 스케일과 편중값들은 glPixelTransfer*()를 GL_POST_CONVOLUTION_*_SCALE이나 GL_POST_CONVOLUTION_*_BIAS를 사용하여 호출 지정
• 컬러 행렬
• 컬러 공간 회선들과 픽셀값들에서의 선형 변형을 위해서 glMatrixMode(GL_COLOR)를 설정해서 선택한 이미지 서브셋은 4 * 4 크기의 행렬 스택을 제공

가상현실

• 후기 회선 동작들과 비슷하게, 픽셀들은 컬러 행렬 단계 이후에 스케일 되거나 편중될 수 있다.
• 후기 컬러 행렬 동작의 스케일과 편중값들을 정의하는 glPixelTransfer*()호출
• 픽셀값은 스케일과 편중 동작을 하고 나면[ 0 , 1 ]범위로 클램프

가상현실

• 이미지 서브셋을 사용하여 이미지에 대한 통계값들을 수집가능
• void glHistrogram(GLenum target, GLsizei width, GLenum internalFormat, GLboolean sink);
• 히스토그램으로 만들길 원하거나, 이미지를 계속적으로 처리하거나, 통계값들을 수집할 경우, 이미지의 구성요소를 지정
• 이미지의 히스토그램 데이터가 저장되는 방법을 정의
• target 매개변수는 GL_HISTOGRAM이나GL_PROXY_HISTOGRAM으로 설정해야 함

가상현실

• void glGetHistogram(GLenum target, GLboolean reset, GLenum format, GLenum type, GLvoid *values);
• 수집한 히스토그램 통계값들을 반환
• 히스토그램의 값들의 변환과 더불어 히스토그램의 내부 저장을 재설정
• void glResetHistogram(GLenum target);
• 히스토그램의 카운터를 0으로 재설정

가상현실

• glMinmax()는 픽셀 사각형의 최소, 최대 픽셀 구성 요소값들을 계산
• glHistogram()에서와 같이 최대, 최소값들을 계산, 이미지를 표현하거나 픽셀들을 버릴 수 있다.
• void glMinmax(GLenum target, GLenum internalFormat, GLboolean sink);
• 이미지의 최대, 최소 픽셀값들을 계산
• target은 GL_MINMAX여야 함
• internalFormat은 계산되어야 하는 컬러 구성요소의 최대, 최소값들을 지정

가상현실

• 최대 , 최소 동작의 결과값을 반환.
• target은 GL_MINMAX여야 함
• Reset 매개변수가 GL_TRUE라면 최대, 최소값들은 그것들의 초기값들로 재설정
• void glResetMinmax(GLenum target);
• 이 루틴을 호출해서 내부 테이블을 명시적으로 재설정
• 최대, 최소값을 재설정

가상현실

• 블렌딩 방정식을 이용하여 픽셀들 결합하기
• 픽셀들과 조각들에서의 이미지 서브셋 인수화 방법은 수학적 조합을 정의해서 섞여질 수 있다.
• glBlendEquation()루틴은 블랜드 프레임버퍼 픽셀들과 컬러 조각들을 사용해서 동작들을 변형시키는 방법을 지정
• void glBlendEquation(GLenum mode);
• 프레임버퍼와 소스 컬러들이 함께 섞여지는 방법을 지정
• mode 값
• GL_FUNC_ADD, GL_FUNC_SUBTRACT, GL_FUNC__REVERSE_SUBTRACT,GL_MIN, GL_MAX

가상현실

가상현실

• 이미지 서브셋은 glBlendFunc()에서 사용되는 몇 개의 부가적인 블랜딩 요소들을 제공

가상현실