布卢姆的OpenGL : OpenGL « 高级图形 « Java

En
Java
1. 图形用户界面
2. 三维图形动画
3. 高级图形
4. 蚂蚁编译
5. Apache类库
6. 统计图
7. 
8. 集合数据结构
9. 数据类型
10. 数据库JDBC
11. 设计模式
12. 开发相关类
13. EJB3
14. 电子邮件
15. 事件
16. 文件输入输出
17. 游戏
18. 泛型
19. GWT
20. Hibernate
21. 本地化
22. J2EE平台
23. 基于J2ME
24. JDK-6
25. JNDI的LDAP
26. JPA
27. JSP技术
28. JSTL
29. 语言基础知识
30. 网络协议
31. PDF格式RTF格式
32. 映射
33. 常规表达式
34. 脚本
35. 安全
36. Servlets
37. Spring
38. Swing组件
39. 图形用户界面
40. SWT-JFace-Eclipse
41. 线程
42. 应用程序
43. Velocity
44. Web服务SOA
45. 可扩展标记语言
Java 教程
Java » 高级图形 » OpenGL屏幕截图 
布卢姆的OpenGL

 
 

/*
 * Copyright (c) 2007, Romain Guy
 * All rights reserved.
 *
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 * modification, are permitted provided that the following conditions
 * are met:
 *
 *   * Redistributions of source code must retain the above copyright
 *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 *   * Redistributions in binary form must reproduce the above
 *     copyright notice, this list of conditions and the following
 *     disclaimer in the documentation and/or other materials provided
 *     with the distribution.
 *   * Neither the name of the TimingFramework project nor the names of its
 *     contributors may be used to endorse or promote products derived
 *     from this software without specific prior written permission.
 *
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */

import java.awt.Dimension;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.media.opengl.GL;
import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;
import javax.media.opengl.GLCapabilities;
import javax.media.opengl.GLEventListener;
import javax.media.opengl.GLJPanel;
import javax.media.opengl.glu.GLU;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JSlider;
import javax.swing.event.ChangeListener;
import javax.swing.event.ChangeEvent;

import com.sun.opengl.util.BufferUtil;
import com.sun.opengl.util.texture.Texture;
import com.sun.opengl.util.texture.TextureIO;

/**
 * THIS DEMO REQUIRES THE JOGL LIBRARY TO COMPILE AND EXECUTE !
 *
 * JOGL can be found at http://jogl.dev.java.net for your OS.
 *
 * /!\ The rendering happens in FBOs so that you can get the result back into
 *     a Java 2D image without displaying it on screen through a GLJPanel. This
 *     implementation does not offer the conversion from FBO to a BufferedImage
 *     but you can do it by reading the texture data from frameBufferTexture2.
 *
 @author Romain Guy <romain.guy@mac.com>
 */
public class BloomOpenGL extends GLJPanel implements GLEventListener {
    private int frameBufferObject1 = -1;
    private int frameBufferTexture1 = -1;

    private int frameBufferObject2 = -1;
    private int frameBufferTexture2 = -1;

    private Texture texture;
    private BufferedImage image;

    private GLU glu = new GLU();

    private String blurShaderSource =
        "const int MAX_KERNEL_SIZE = 25;" +
        "uniform sampler2D baseImage;" +
        "uniform vec2 offsets[MAX_KERNEL_SIZE];" +
        "uniform float kernelVals[MAX_KERNEL_SIZE];" +
        "" +
        "void main(void) {" +
        "    int i;" +
        "    vec4 sum = vec4(0.0);" +
        "" +
        "    for (i = 0; i < MAX_KERNEL_SIZE; i++) {" +
        "        vec4 tmp = texture2D(baseImage," +
        "                             gl_TexCoord[0].st + offsets[i]);" +
        "        sum += tmp * kernelVals[i];" +
        "    }" +
        "" +
        "    gl_FragColor = sum;" +
        "}";
    private int blurShader;

    private String brightPassShaderSource =
        "uniform sampler2D baseImage;" +
        "uniform float brightPassThreshold;" +
        "" +
        "void main(void) {" +
        "    vec3 luminanceVector = vec3(0.2125, 0.7154, 0.0721);" +
        "    vec4 sample = texture2D(baseImage, gl_TexCoord[0].st);" +
        "" +
        "    float luminance = dot(luminanceVector, sample.rgb);" +
      "    luminance = max(0.0, luminance - brightPassThreshold);" +
      "    sample.rgb *= sign(luminance);" +
      "    sample.a = 1.0;" +
        "" +
        "    gl_FragColor = sample;" +
        "}";
    private int brightPassShader;

    private float threshold = 0.3f;

    public BloomOpenGL() {
        super(new GLCapabilities());
        addGLEventListener(this);

        try {
            image = ImageIO.read(getClass().getResource("screen.png"));
        catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void init(GLAutoDrawable glAutoDrawable) {
        GL gl = glAutoDrawable.getGL();

        if (texture == null) {
            texture = TextureIO.newTexture(image, false);
        }

        // create the blur shader
        blurShader = createFragmentProgram(gl, new String[] { blurShaderSource });
        gl.glUseProgramObjectARB(blurShader);
        int loc = gl.glGetUniformLocationARB(blurShader, "baseImage");
        gl.glUniform1iARB(loc, 0);
        gl.glUseProgramObjectARB(0);

        // create the bright-pass shader
        brightPassShader = createFragmentProgram(gl, new String[] { brightPassShaderSource });
        gl.glUseProgramObjectARB(brightPassShader);
        loc = gl.glGetUniformLocationARB(brightPassShader, "baseImage");
        gl.glUniform1iARB(loc, 0);
        gl.glUseProgramObjectARB(0);

        // create the FBOs
        if (gl.isExtensionAvailable("GL_EXT_framebuffer_object")) {
            int[] fboId = new int[1];
            int[] texId = new int[1];

            createFrameBufferObject(gl, fboId, texId,
                                    image.getWidth(), image.getHeight());
            frameBufferObject1 = fboId[0];
            frameBufferTexture1 = texId[0];

            createFrameBufferObject(gl, fboId, texId,
                                    image.getWidth(), image.getHeight());
            frameBufferObject2 = fboId[0];
            frameBufferTexture2 = texId[0];
        }
    }

    private static void createFrameBufferObject(GL gl, int[] frameBuffer,
                                                int[] colorBuffer, int width,
                                                int height) {
        gl.glGenFramebuffersEXT(1, frameBuffer, 0);
        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, frameBuffer[0]);

        gl.glGenTextures(1, colorBuffer, 0);
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, colorBuffer[0]);
        gl.glTexImage2D(GL.GL_TEXTURE_2D, 0, GL.GL_RGBA,
                        width, height,
                        0, GL.GL_RGBA, GL.GL_UNSIGNED_BYTE,
                        BufferUtil.newByteBuffer(width * height * 4));
        gl.glTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR);
        gl.glTexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);
        gl.glFramebufferTexture2DEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT,
                                     GL.GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT,
                                     GL.GL_TEXTURE_2D, colorBuffer[0]0);
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, 0);

        int status = gl.glCheckFramebufferStatusEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT);
        if (status == GL.GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE_EXT) {
            gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, 0);
        else {
            throw new IllegalStateException("Frame Buffer Oject not created.");
        }
    }

    private static void viewOrtho(GL gl, int width, int height) {
        gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
        gl.glPushMatrix();
        gl.glLoadIdentity();
        gl.glOrtho(0, width, height, 0, -11);
        gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
        gl.glPushMatrix();
        gl.glLoadIdentity();
    }

    private static void renderTexturedQuad(GL gl, float width, float height,
                                           boolean flip) {
        gl.glBegin(GL.GL_QUADS);
            gl.glTexCoord2f(0.0f, flip ? 1.0f 0.0f);
            gl.glVertex2f(0.0f0.0f);

            gl.glTexCoord2f(1.0f, flip ? 1.0f 0.0f);
            gl.glVertex2f(width, 0.0f);

            gl.glTexCoord2f(1.0f, flip ? 0.0f 1.0f);
            gl.glVertex2f(width, height);

            gl.glTexCoord2f(0.0f, flip ? 0.0f 1.0f);
            gl.glVertex2f(0.0f, height);
        gl.glEnd();
    }

    private static int createFragmentProgram(GL gl, String[] fragmentShaderSource) {
        int fragmentShader, fragmentProgram;
        int[] success = new int[1];

        // create the shader object and compile the shader source code
        fragmentShader = gl.glCreateShaderObjectARB(GL.GL_FRAGMENT_SHADER_ARB);
        gl.glShaderSourceARB(fragmentShader, 1, fragmentShaderSource, null);
        gl.glCompileShaderARB(fragmentShader);
        gl.glGetObjectParameterivARB(fragmentShader,
                                      GL.GL_OBJECT_COMPILE_STATUS_ARB,
                                      success, 0);

        // print the compiler messages, if necessary
        int[] infoLogLength = new int[1];
        int[] length = new int[1];
        gl.glGetObjectParameterivARB(fragmentShader,
                                     GL.GL_OBJECT_INFO_LOG_LENGTH_ARB,
                                     infoLogLength, 0);
        if (infoLogLength[01) {
            byte[] b = new byte[1024];
            gl.glGetInfoLogARB(fragmentShader, 1024, length, 0, b, 0);
            System.out.println("Fragment compile phase = " new String(b, 0, length[0]));
        }

        if (success[0== 0) {
            gl.glDeleteObjectARB(fragmentShader);
            return -1;
        }

        // create the program object and attach it to the shader
        fragmentProgram = gl.glCreateProgramObjectARB();
        gl.glAttachObjectARB(fragmentProgram, fragmentShader);

        // it is now safe to delete the shader object
        gl.glDeleteObjectARB(fragmentShader);

        // link the program
        gl.glLinkProgramARB(fragmentProgram);
        gl.glGetObjectParameterivARB(fragmentProgram,
                                     GL.GL_OBJECT_LINK_STATUS_ARB,
                                     success, 0);

        gl.glGetObjectParameterivARB(fragmentShader,
                                     GL.GL_OBJECT_INFO_LOG_LENGTH_ARB,
                                     infoLogLength, 0);
        if (infoLogLength[01) {
            byte[] b = new byte[1024];
            gl.glGetInfoLogARB(fragmentShader, 1024, length, 0, b, 0);
            System.out.println("Fragment link phase = " new String(b, 0, length[0]));
        }

        if (success[0== 0) {
            gl.glDeleteObjectARB(fragmentProgram);
            return -1;
        }

        return fragmentProgram;
    }

    private static void enableBlurFragmentProgram(GL gl, int program,
                                                  float textureWidth,
                                                  float textureHeight) {
        gl.glUseProgramObjectARB(program);

        int kernelWidth = 5;
        int kernelHeight = 5;

        float xoff = 1.0f / textureWidth;
        float yoff = 1.0f / textureHeight;

        float[] offsets = new float[kernelWidth * kernelHeight * 2];
        int offsetIndex = 0;

        for (int i = -kernelHeight / 2; i < kernelHeight / 1; i++) {
            for (int j = -kernelWidth / 2; j < kernelWidth / 1; j++) {
                offsets[offsetIndex++= j * xoff;
                offsets[offsetIndex++= i * yoff;
            }
        }

        int loc = gl.glGetUniformLocationARB(program, "offsets");
        gl.glUniform2fv(loc, offsets.length, offsets, 0);

        float[] values = createGaussianBlurFilter(2);

        loc = gl.glGetUniformLocationARB(program, "kernelVals");
        gl.glUniform1fvARB(loc, values.length, values, 0);
    }

    private static float[] createGaussianBlurFilter(int radius) {
        if (radius < 1) {
            throw new IllegalArgumentException("Radius must be >= 1");
        }

        int size = radius * 1;
        float[] data = new float[size * size];

        float sigma = radius / 3.0f;
        float twoSigmaSquare = 2.0f * sigma * sigma;
        float sigmaRoot = (floatMath.sqrt(twoSigmaSquare * Math.PI);
        float total = 0.0f;

        int index = 0;
        for (int y = -radius; y <= radius; y++) {
            for (int x = -radius; x <= radius; x++) {
                float distance = x * x + y * y;
                data[index(floatMath.exp(-distance / twoSigmaSquare/ sigmaRoot;
                total += data[index];
                index++;
            }
        }

        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            data[i/= total;
        }

        return data;
    }

    private static void enableBrightPassFragmentProgram(GL gl, int program,
                                                        float threshold) {
        gl.glUseProgramObjectARB(program);

        int loc = gl.glGetUniformLocationARB(program, "brightPassThreshold");
        gl.glUniform1fARB(loc, threshold);
    }

    private static void disableFragmentProgram(GL gl) {
        gl.glUseProgramObjectARB(0);
    }

    public void display(GLAutoDrawable glAutoDrawable) {
        GL gl = glAutoDrawable.getGL();
        gl.glLoadIdentity()
        gl.glClearColor(0.0f0.0f0.0f0.0f);
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        viewOrtho(gl, image.getWidth(), image.getHeight());
        gl.glEnable(GL.GL_TEXTURE_2D);

        int width = image.getWidth();
        int height = image.getHeight();

        // Source Image/bright pass on FBO1
        renderBrightPass(gl, width, height);
        // Source image on FBO2
        renderImage(gl, width, height);
        // On screen
        renderTextureOnScreen(gl, width, height);

        //render5x5(gl, width, height);
        render11x11(gl, width, height);
        render21x21(gl, width, height);
        render41x41(gl, width, height);

        gl.glDisable(GL.GL_TEXTURE_2D);
        gl.glFlush();
    }

    private void render41x41(GL gl, int width, int height) {
        // FBO1/blur on FBO2
        renderBlur(gl, width / 8.0f, height / 8.0f);
        // Add on screen
        gl.glPushMatrix();
        gl.glTranslatef(0.0f, -height * 7.0f0.0f);
        renderAddTextureOnScreen(gl, width * 8.0f, height * 8.0f);
        gl.glPopMatrix();
    }

    private void render21x21(GL gl, int width, int height) {
        // FBO1/blur on FBO2
        renderBlur(gl, width / 4.0f, height / 4.0f);
        // Add on screen
        gl.glPushMatrix();
        gl.glTranslatef(0.0f, -height * 3.0f0.0f);
        renderAddTextureOnScreen(gl, width * 4.0f, height * 4.0f);
        gl.glPopMatrix();
    }

    private void render11x11(GL gl, int width, int height) {
        // FBO1/blur on FBO2
        renderBlur(gl, width / 2.0f, height / 2.0f);
        // Add on screen
        gl.glPushMatrix();
        gl.glTranslatef(0.0f, -height, 0.0f);
        renderAddTextureOnScreen(gl, width * 2.0f, height * 2.0f);
        gl.glPopMatrix();
    }

    private void render5x5(GL gl, int width, int height) {
        // FBO1/blur on FBO2
        renderBlur(gl, width, height);
        // Add on screen
        renderAddTextureOnScreen(gl, width, height);
    }

    private void renderAddTextureOnScreen(GL gl, float width, float height) {
        gl.glEnable(GL.GL_BLEND);
        gl.glBlendFunc(GL.GL_ONE, GL.GL_ONE);
        renderTextureOnScreen(gl, width, height);
        gl.glDisable(GL.GL_BLEND);
    }

    private void renderTextureOnScreen(GL gl, float width, float height) {
        // Draw the texture on a quad
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, frameBufferTexture2);
        renderTexturedQuad(gl, width, height, false);
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, 0);
    }

    private void renderBrightPass(GL gl, float width, float height) {
        // Draw into the FBO
        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, frameBufferObject1);
        gl.glClearColor(0.0f0.0f0.0f0.0f);
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        enableBrightPassFragmentProgram(gl, brightPassShader, threshold);
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, texture.getTextureObject());

        renderTexturedQuad(gl, width, height, texture.getMustFlipVertically());

        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, 0);
        disableFragmentProgram(gl);

        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, 0);
    }

    private void renderImage(GL gl, float width, float height) {
        // Draw into the FBO
        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, frameBufferObject2);
        gl.glClearColor(0.0f0.0f0.0f0.0f);
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, texture.getTextureObject());
        renderTexturedQuad(gl, width, height, texture.getMustFlipVertically());
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, 0);

        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, 0);
    }

    private void renderBlur(GL gl, float width, float height) {
        // Draw into the FBO
        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, frameBufferObject2);
        gl.glClearColor(0.0f0.0f0.0f0.0f);
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        enableBlurFragmentProgram(gl, blurShader, width, height);
        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, frameBufferTexture1);

        renderTexturedQuad(gl, width, height, texture.getMustFlipVertically());

        gl.glBindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, 0);
        disableFragmentProgram(gl);

        gl.glBindFramebufferEXT(GL.GL_FRAMEBUFFER_EXT, 0);
    }

    @Override
    public Dimension getPreferredSize() {
        return new Dimension(image.getWidth(), image.getHeight());
    }

    public void reshape(GLAutoDrawable glAutoDrawable, int x, int y,
                        int width, int height) {
        GL gl = glAutoDrawable.getGL();

        gl.glViewport(00, width, height);
        gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
        gl.glLoadIdentity();

        glu.gluPerspective(50(floatwidth / height, 52000);
        gl.glMatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
        gl.glLoadIdentity();
    }

    public void displayChanged(GLAutoDrawable glAutoDrawable, boolean modeChanged,
                               boolean deviceChanged) {
    }

    public float getThreshold() {
        return threshold;
    }

    public void setThreshold(float threshold) {
        this.threshold = threshold;
        repaint();
    }

    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            public void run() {
                final BloomOpenGL bloom;
                final JSlider slider;

                JFrame f = new JFrame("Bloom OpenGL");
                f.add(bloom = new BloomOpenGL());

                JPanel controls = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEADING));
                controls.add(new JLabel("Bloom: 0.0"));
                controls.add(slider = new JSlider(010030));
                slider.addChangeListener(new ChangeListener() {
                    public void stateChanged(ChangeEvent e) {
                        JSlider slider = (JSlidere.getSource();
                        float threshold = slider.getValue() 100.0f;
                        bloom.setThreshold(threshold);
                    }
                });
                controls.add(new JLabel("1.0"));
                f.add(controls, BorderLayout.SOUTH);

                f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

                f.pack();
                f.setLocationRelativeTo(null);
                f.setResizable(false);
                f.setVisible(true);
            }
        });
    }
}

 

 
Related examples in the same category
www.java2java.com | Contact Us
Copyright 2010 - 2030 Java Source and Support. All rights reserved.
All other trademarks are property of their respective owners.