mieki256's diary

opengl 用のスクリプトを、opengl-bindings に対応させる際のポイントを一応メモ。

まず、require や include の書き方が変わる。

opengl の場合。

  # gem install opengl glu glut

  require 'gl'
  require "glu"
  require "glut"

  include Gl
  include Glu
  include Glut

opengl-bindings の場合。

  # gem install opengl-bindings

  require 'opengl'
  require "glu"
  require "glut"

  OpenGL.load_lib
  GLU.load_lib
  GLUT.load_lib

  include OpenGL
  include GLU
  include GLUT

また、glTranslate() や glRotate() も変わる。

opengl は glTranslate() や glRotate() と書けるけど。

glTranslate(x, y, z)
glRotate(angle, 0.0, 1.0, 0.0)

opengl-bindings は glTranslatef() や glRotatef() と書かないといけない。

glTranslatef(x, y, z)
glRotatef(angle, 0.0, 1.0, 0.0)

後者の書き方をすればどちらでも動くので、全部後者で統一しちゃってもいいのかもしれない。

また、opengl は配列をそのまま渡せるけれど。

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, [1.0, 1.0, 1.0, 1.0])

opengl-bindings は、場合によっては pack() を使わないとダメらしい。

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, [1.0, 1.0, 1.0, 1.0].pack("f*"))

以下のやり取りで解説されてた。

_glLightfv fails - Issue #28 - vaiorabbit/ruby-opengl

ただ、試したところ、毎フレーム呼ばれる処理の中で pack() で変換していると、処理時間がかかってしまって、描画までおかしくなるようで。初期化処理等で、できるだけ事前に pack しておいて、毎フレーム呼ばれる処理の中では pack 済みのデータを指定する、といった工夫が必要になるようだなと。

以下のスクリプトを opengl-bindings に対応させようとして修正した際に、ライトの設定でハマったり。

_gosu_examples_mieki256/01_gosu_opengl_11.rb
_gosu_examples_mieki256/02_gosu_opengl_15.rb

スクリプトを実行するたびに、何故かオブジェクトが真っ暗になったり、明るくなったりする。動作が不定。条件が分からない。

色々ググってるうちに、なんとなく分かってきた。ライトの位置、もしくは方向を指定する際に、[x,y,z] を指定していたけど。最後に w も追加して [x,y,z,w] を指定しないと動作が不定になるっぽい。

# Light
LIGHT_POS = [1.0, 2.0, 4.0]            # 位置
LIGHT_AMBIENT = [0.5, 0.5, 0.5, 1.0]   # 環境光
LIGHT_DIFFUSE = [1.0, 1.0, 1.0, 1.0]   # 拡散光
LIGHT_SPECULAR = [1.0, 1.0, 1.0, 1.0]  # 鏡面光

LIGHT_POS_PACK = LIGHT_POS.pack("f*")
LIGHT_AMBIENT_PACK = LIGHT_AMBIENT.pack("f*")
LIGHT_DIFFUSE_PACK = LIGHT_DIFFUSE.pack("f*")
LIGHT_SPECULAR_PACK = LIGHT_SPECULAR.pack("f*")

...

    # opengl-bindings
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, LIGHT_AMBIENT_PACK)
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, LIGHT_DIFFUSE_PACK)
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, LIGHT_SPECULAR_PACK)
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, LIGHT_POS_PACK)

    glEnable(GL_LIGHTING)    # ライティングを有効化
    glEnable(GL_LIGHT0)      # GL_LIGHT0 を有効化

LIGHT_POS = [1.0, 2.0, 4.0]            # 位置
↓
LIGHT_POS = [1.0, 2.0, 4.0, 0.0]       # 位置

おそらくだけど、OpenGL側は [x, y, z, w] の4つが指定されてることを前提にして動いてるのに、スクリプト側では [x, y, z] の3つしか渡してなかったから、最後の w は謎の領域から謎の値を読んで動作していたのではないかと。スクリプトを実行するたびに、謎領域のアドレスも値も変化してしまうから、明るくなったり暗くなったりしていたのかなと。

ちなみに、glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, [x, y, z, w]) の w は、0.0 なら平行光源、それ以外なら点光源ということになってる模様。たぶん。

_光源の設定 - OpenGL de プログラミング
_OpenGL ライティング(Lighting)

Windows10 x64 + Ruby 2.5.3 p105 上で、以下のスクリプトを opengl-bindings で動かすと、数秒後に Segmentation fault で落ちてしまう。

_opengl_glut_only_test.rb

opengl + glu + glut で動かした場合は落ちないのだけどな。

> ruby opengl_glut_only_test.rb
load opengl-bindings
D:/Ruby/Ruby25/lib/ruby/gems/2.5.0/gems/opengl-bindings-1.6.8/lib/glut.rb:421: [BUG] Segmentation fault

ruby 2.5.3p105 (2018-10-18 revision 65156) [i386-mingw32]

-- Control frame information -----------------------------------------------
c:0004 p:---- s:0016 e:000015 CFUNC  :call
c:0003 p:0021 s:0012 e:000011 METHOD D:/Ruby/Ruby25/lib/ruby/gems/2.5.0/gems/opengl-bindings-1.6.8/lib/
glut.rb:421
c:0002 p:0393 s:0006 e:000005 EVAL   opengl_glut_only_test.rb:154 [FINISH]
c:0001 p:0000 s:0003 E:000100 (none) [FINISH]

-- Ruby level backtrace information ----------------------------------------
opengl_glut_only_test.rb:154:in `<main>'
D:/Ruby/Ruby25/lib/ruby/gems/2.5.0/gems/opengl-bindings-1.6.8/lib/glut.rb:421:in `glutMainLoop'
D:/Ruby/Ruby25/lib/ruby/gems/2.5.0/gems/opengl-bindings-1.6.8/lib/glut.rb:421:in `call'

-- C level backtrace information -------------------------------------------
C:\WINDOWS\SYSTEM32\ntdll.dll(ZwWaitForSingleObject+0xc) [0x7796a8fc]
C:\WINDOWS\System32\KERNELBASE.dll(WaitForSingleObject+0x12) [0x76d445f2]
C:\Ruby\Ruby25\bin\msvcrt-ruby250.dll(rb_print_backtrace+0x40) [0x62a8b220]
C:\WINDOWS\SYSTEM32\ntdll.dll(RtlCaptureStackContext+0x1e521) [0x7799da71]

-- Other runtime information -----------------------------------------------

...

_全エラーメッセージ - error.txt

なんでだろうな。

VMware Player 12 + Ubuntu 18.04 + Ruby 2.5.1 p57 + opengl-bindings 1.6.8 なら落ちない。Windows上でだけ落ちるということかなあ。

teapot をワイヤー表示するとすぐに落ちるけど、ソリッド表示にしたらちょっと落ちにくくなった気もした。でもまあ、結局は落ちるけど。