Graafinen peliohjelmointi : OpenGL ja GLSL-varjostimet

Abstract

Graafisella ohjelmoinnilla tarkoitetaan ohjelmoinnin osa-aluetta, jossa keskitytään käyttäjälle näkyviin asioihin. Graafista ohjelmaa suoritetaan yleensä kehyksissä, joita näytetään käyttäjälle tietyin aikavälein. Tällä hetkellä saatavilla olevia grafiikkarajapintoja ovat OpenGL, DirectX, Vulkan ja Metal. Erilaisia graafisen ohjelmoinnin tekniikoita ovat esimerkiksi HDR-renderöinti, normal mapping ja anti-aliasing. Lowglow’n pelimoottori toteutettiin C++:lla Cocos2d-xviitekehyksen päälle, joka sisältää kaikki tarvittavat ominaisuudet pelin toteutukseen. GLSLohjelmat ovat OpenGL shader -ohjelmia, jotka suoritetaan näytönohjaimella. GLSL-ohjelmilla voidaan toteuttaa erilaisia tehosteita sekä jälkikäsittelyefektejä. Projektissa käytettiin suurimmaksi osaksi GLSL:n pikseliohjelmia. Grafiikan suorituksen nopeutta pystytään optimoimaan erilaisilla tavoilla. Lowglow’ssa oleva valosysteemi toteutettiin kahdella rendertekstuurilla ja GLSL-ohjelmalla.

Graphics programming is a programming area which focuses on components that users see. A graphical program is usually executed in frames that are shown to the user in short timeframes. Currently there are a few of graphic APIs such as OpenGL, DirectX, Vulkan and Metal. Different graphic programming techniques include, for example, HDR-rendering, normal mapping and anti-aliasing. The game engine of Lowglow was made with C++ using the Cocos2d-x framework which includes all the main features for developing games. GLSL-programs are OpenGL shaders that are executed on graphical processing unit. GLSL-programs can be used to create different effect and post-processing effects. We used mostly GLSL-pixel programs in our project. Graphical performance can be optimized by using different techniques such as bathing and rectangle checks. The light system in Lowglow was created using two render-texture and the GLSL-program.