Java OpenGL

Java OpenGL (JOGL) est une bibliothèque qui permet d'utiliser OpenGL avec le langage de programmation Java^[1],[2]. Elle était développée à l'origine par Kenneth Bradley Russell et Christopher John Kline, et fut développée par la suite par le Sun Microsystems Game Technology Group. Depuis 2010, c'est un projet open source indépendant sous BSD license. C'est l'implémentation de référence de Java Bindings for OpenGL (JSR-231).

JOGL permet d'accéder à la plupart des fonctionnalités disponibles en C, à l'exception notable des appels OpenGL utility toolkit (GLUT) relatifs au système de fenêtrage, comme Java a les siens, Abstract Window Toolkit (AWT), Swing, et quelques extensions.

Architecture

L'API de base en OpenGL C API, ainsi que son API de fenêtrage associée^[3], sont accédées en JOGL via des appels Java Native Interface (JNI). Pour cette raison, le système sousjacent doit supporter OpenGL pour que JOGL fonctionne.

JOGL diffère des quelques autres bibliothèques en Java enveloppant OpenGL en cela qu'il expose plus ou moins l'API procédurale d'OpenGL via des méthodes dans peu de classes, plutôt que d'essayer d'appliquer le paradigme de la programmation orientée objet à OpenGL. Ainsi, une grande partie du code de JOGL est auto-générée à partir des fichiers d'entête d'OpenGL en C via un outil de conversion appelé GlueGen, qui avait été programmé spécialement pour faciliter la création de JOGL.

Cette décision d'architecture a à la fois ses avantages et ses inconvénients. La nature procédurale et sous forme de machine à états d'OpenGL se marie mal avec la manière typique de programmer en Java, ce qui est fastidieux pour beaucoup de programmeurs. Cependant, la correspondance directe entre l'API OpenGL en C et les méthodes Java rend le portage d'applications existantes écrites en C et des exemples de code bien plus simple. La fine couche d'abstraction fournie par JOGL rend l'exécution efficace, mais elle est plus difficile à coder en comparaison à des bibliothèques d'abstraction de haut niveau tel que Java3D. Comme la plupart du code est auto-générée, les changements d'OpenGL peuvent être rapidement ajoutés à JOGL.

Statut et standardisation

À partir de 2007, JOGL fournit un accès complet à la spécification OpenGL 2.0. La dernière version 1.1.0 est l'implémentation de référence pour JSR-231 (Java Bindings for OpenGL)^[4]. La version 1.1.1 donne un accès limité aux GLU NURBS, permettant le rendu de courbes et de surfaces par le biais des APIs traditionnelles de GLU.

La version 2.0 est en développement à l'heure actuelle, laquelle inclut une modification mineure de l'API et le support des profils OpenGL GL 1.3 - 3.0, GL 3.1 - 3.3, GL ≥ 4.0, ES 1.x et ES 2.x.

Java2D-OpenGL inter-operabilité

Depuis la version Java SE 6 du langage Java, Java2D (l'API pour dessiner en 2D en Java) et JOGL sont devenus inter-opérables, ce qui permet :

• Superposer Swing composants (menus légers, bulles, et d'autres widgets) au-dessus du rendu OpenGL.
• Dessiner des grphismes 3D en OpenGL au-dessus du rendu Java2D (voir ici pour un bouton avec une icône en OpenGL).
• Utiliser des graphismes 3D n'importe où ordinairement un widget Swing pourrait être utilisé. (A l'intérieur d'une JTable, JTree, ...)
• Dessiner des graphismes Java2D au-dessus du rendu 3D en OpenGL.

Exemple de quad

Ce programme affiche un simple rendu 3D d'un polygone avec JOGL.

JOGLQuad class—This class uses the JOGL API (version 2.0) to render a polygon.

import java.awt.Component;
import java.awt.Frame;
import java.awt.event.KeyEvent;
import java.awt.event.KeyListener;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
 
import javax.media.opengl.GL;
import javax.media.opengl.GL2;
import javax.media.opengl.GL2ES1;
import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;
import javax.media.opengl.GLEventListener;
import javax.media.opengl.awt.GLCanvas;
import javax.media.opengl.fixedfunc.GLLightingFunc;
import javax.media.opengl.fixedfunc.GLMatrixFunc;
import javax.media.opengl.glu.GLU;
 
import com.jogamp.opengl.util.Animator;
 
/**
 * porté vers JOGL 2.0 par Julien Gouesse (http://tuer.sourceforge.net)
 */
public class JOGLQuad implements GLEventListener, KeyListener {
    float rotateT = 0.0f;
 
    static GLU glu = new GLU();
 
    static GLCanvas canvas = new GLCanvas();
 
    static Frame frame = new Frame("Jogl Quad drawing");
 
    static Animator animator = new Animator(canvas);
 
    public void display(GLAutoDrawable gLDrawable) {
        final GL2 gl = gLDrawable.getGL().getGL2();
        gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        gl.glClear(GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        gl.glLoadIdentity();
        gl.glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);
 
        // rotate on the three axis
        gl.glRotatef(rotateT, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
        gl.glRotatef(rotateT, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
        gl.glRotatef(rotateT, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 
        // Draw A Quad
        gl.glBegin(GL2.GL_QUADS);          
            gl.glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);   // set the color of the quad
            gl.glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 0.0f);      // Top Left
            gl.glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 0.0f);       // Top Right
            gl.glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 0.0f);      // Bottom Right
            gl.glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 0.0f);     // Bottom Left
        // Done Drawing The Quad
        gl.glEnd();                                                     
 
        // increasing rotation for the next iteration                                 
        rotateT += 0.2f; 
    }
 
    public void displayChanged(GLAutoDrawable gLDrawable, boolean modeChanged, boolean deviceChanged) {
    }
 
    public void init(GLAutoDrawable gLDrawable) {
        GL2 gl = gLDrawable.getGL().getGL2();
        gl.glShadeModel(GLLightingFunc.GL_SMOOTH);
        gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
        gl.glClearDepth(1.0f);
        gl.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST);
        gl.glDepthFunc(GL.GL_LEQUAL);
        gl.glHint(GL2ES1.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL.GL_NICEST);
        ((Component) gLDrawable).addKeyListener(this);
    }
 
    public void reshape(GLAutoDrawable gLDrawable, int x, int y, int width, int height) {
        GL2 gl = gLDrawable.getGL().getGL2();
        if (height <= 0) {
            height = 1;
        }
        float h = (float) width / (float) height;
        gl.glMatrixMode(GLMatrixFunc.GL_PROJECTION);
        gl.glLoadIdentity();
        glu.gluPerspective(50.0f, h, 1.0, 1000.0);
        gl.glMatrixMode(GLMatrixFunc.GL_MODELVIEW);
        gl.glLoadIdentity();
    }
 
    public void keyPressed(KeyEvent e) {
        if (e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ESCAPE) {
            exit();
        }
    }
 
    public void keyReleased(KeyEvent e) {
    }
 
    public void keyTyped(KeyEvent e) {
    }
 
    public static void exit() {
        animator.stop();
        frame.dispose();
        System.exit(0);
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        canvas.addGLEventListener(new JOGLQuad());
        frame.add(canvas);
        frame.setSize(640, 480);
        frame.setUndecorated(true);
        frame.setExtendedState(Frame.MAXIMIZED_BOTH);
        frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                exit();
            }
        });
        frame.setVisible(true);
        animator.start();
        canvas.requestFocus();
    }
 
    public void dispose(GLAutoDrawable gLDrawable) {
        // do nothing
    }
}

Voir aussi

• Java Bindings for OpenGL, The Java Community Specification Request for which JOGL provides an implementation
• Ardor3D, un scénographe très performant, professionnel utilisant JOGL
• Xith3D, un scénographe utilisant JOGL
• Elflight Engine, un moteur de jeu très performant optimisé pour le Web
• JMonkey Engine, un scénographe très performant, professionnel utilisant JOGL (uniquement dans JMonkeyEngine 2.0, support non officiel dans JMonkeyEngine 3)
• Wakfu, un jeu de rôle multijoueur en ligne utilisant JOGL
• Poxnora, un jeu multi-joueur en ligne utilisant JOGL
• Wurm Online, un MMORPG dans un univers fantastique utilisant JOGL
• RuneScape, un MMORPG utilisant JOGL
• Jake2, le portage Java de Quake II utilisant JOGL comme API graphique de bas niveau
• Scilab, un programme de calcul numérique utilisant JOGL pour le rendu 2D et 3D
• Jreality, un paquetage de visualisation scientifique utilisant JOGL

Références

Liens externes

• Site officiel
• Spécification de JOGL 2.x
• Spécification de la JSR 231 (draft)
• JSR-231 Java Bindings for OpenGL site web
• tool kiet, Le guide de la programmation OpenGL avec des exemples utilisant JOGL
• Tutoriels de Nehe et exemples de code
• Paramétrer JOGL dans Eclipse
• Paramétrer JOGL dans une JFrame Swing
• NetBeans OpenGL Pack, plug-in de développement en OpenGL pour l'EDI NetBeans
• Viewer3D, une applet qui affiche du contenu interactif en 3D avec JOGL
• Eclipse OpenGL Pack plug-in OpenGL pour l'EDI Eclipse

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