Androidアプリ開発 OpenGL フォグ

本日の話題は「フォグ」である。3DCGにおいて、フォグといったテクニックは、遠くにあるものを「霧がかかっているよう」に白っぽく霞ませて表示する手法。

現実世界には、見えないようでいて、実は見えている「空気」というものがある。遠くにある物からの光は、それだけ空気の中を多く進んでやってくる。遠くにある物ほどぼやけた感じに見える。フォグをかければ、より現実に近い世界を表現することが可能になる。

実は、AREarthroidでもフォグをかけようと試みたのではあるが、視点位置が反映されず、フォグの導入は見送っていた。今回、あらためてチャレンジすることにした。

フォグをかけるのは簡単。glEnable(GL_FOG)として有効にすればよい。ただし、フォグのかけ方を指定しないといけない。サンプルでは、とりあえずGL_LINEARのフォグをかけることにする。
さらに、GL_LINEARでは、フォグがかかり始める視点からの距離と、終端の距離を指定する必要がある。
もうひとつ、フォグの色をGL_FOG_COLORで設定する。

			// フォグ
			gl.glEnable(GL10.GL_FOG);
			gl.glFogfv(GL10.GL_FOG_COLOR, black, 0);
			gl.glFogx(GL10.GL_FOG_MODE, GL10.GL_LINEAR);
			gl.glFogf(GL10.GL_FOG_START, 3.0f);
			gl.glFogf(GL10.GL_FOG_END, 10.0f);

フォグの色を背景色と同じ黒にしたので、背景に溶け込むようになっていくはず。
フォグのかかり始めは、後列のドロイド君がいる辺りからに設定。その奥10までいったところで完全に黒になる。

スライドにより左右、上下に視点が移動するが、これだと遠い、近いを制御しずらいので、X軸方向の移動をやめ、Z軸方向に変更する。Y軸方向はそのまま。

	@Override
	public boolean onScroll(MotionEvent event1, MotionEvent event2, float distx, float disty) {
		//eyepos[0] += distx * 0.01;
		eyepos[1] += disty * 0.01;
		eyepos[2] += distx * 0.01;
		return true;
	}

これで、左右にスライドすることで、Z方向に視点が動くようになる。

では、フォグの効果をみてみよう。



ドロイド君を視点から離すと黒くなっていく。逆に近付ければフォグの黒は薄くなっていく。フォグの色を白にすれば、霞んでいくようにみえる。ただ、その場合は背景色も白にしないとおかしいでしょう。


話は変わって、AREarthroidである。AREarthroidでもフォグをかけようとしたのではあるが、視点からの距離ではなく、原点(0,0,0)からの距離でフォグがかかってしまう状況であった。
つまり、視点を変えてもフォグのかかり具合が変化しなかったので、グラデーションはかかっているが、視点位置からの計算になっていないので、「何かおかしい絵柄」になっていた。

フォグのサンプルでも同じようにフォグをかけているし、視点の移動もしている。なんでAREarthroidではできないのじゃ？とデバッグを始めた。

違いは、glLookAtの呼び出しであることがわかった。サンプルでは、

	gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
	gl.glLoadIdentity();
	GLU.gluLookAt(gl, eyepos[0], eyepos[1], eyepos[2], 0, 0, 0, 0, 1, 0);

といった順番で処理を行っている。
AREarthroidでは、GL_MODELVIEWでマトリックスを選択する前で、行っている。本当のコードではないが、以下のような感じ。

	gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
	gl.glLoadIdentity();
	GLU.gluPerspective(gl, 50f, aspect, 0.01f, 100f);
	GLU.gluLookAt(gl, eyepos[0], eyepos[1], eyepos[2], 0, 0, 0, 0, 1, 0);
	gl.glRotatef(azimuth, ox, oy, oz);
	gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
	gl.glLoadIdentity();

gluLookAtは、視点用のGL_PROJECTIONマトリックスに対して値を設定するんじゃないの？どうも違うっぽいなぁ。

むむむ。なんとしたことか。

AREarthroidでは、視点を方位で回転させるようなことをしている。じゃないとコンパスにならないから。実際、ちゃんと方角に合わせて地球は回転している。

よくわからんなぁ。

ちょっと順番かえてみよ。

	gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
	gl.glLoadIdentity();
	GLU.gluPerspective(gl, 50f, aspect, 0.01f, 100f);
	gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
	gl.glLoadIdentity();
	GLU.gluLookAt(gl, eyepos[0], eyepos[1], eyepos[2], 0, 0, 0, 0, 1, 0);
	gl.glRotatef(azimuth, ox, oy, oz);

おお、これでも同じように表示されるじゃないか。しかし、なんか微妙に違うかも...
むしろ、いい感じになっている。

じゃあこれでフォグかけたら... あら真っ白。開始、終了距離を調整して...

あらま。ちゃんとフォグがかかった。

あー、またバージョンアップせねば。

次回は、ポイントスプライト>>

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