RubyでOpenGLをやってみる

お題としては、最近久々にいろいろやっている3D系のプログラムを書いてみることにします。果たしてうまくいくのかどうか・・・。

環境準備

開発環境はUbuntu 8.10で、rubyパッケージはインストール済みの状態でした。

RubyでOpenGLをやる場合、ruby-opengl というgems（Rubyのライブラリパッケージ管理のシステム）のパッケージが必要なようなので、入れてみます。

すると、gemコマンドがないと怒られました・・・。rubygemsパッケージが入っていなかったようなので、synapticからインストールします（パッケージ名が分からなかったので。apt-get install rubygems でもOK）。

再度、先ほどのコマンドを実行すると、今度は rake コマンドがないといわれたので、

します。

今度こそいけるかと思いきや、大量のコンパイルエラーが・・・。エラーを追ってみてみると、どうやらOpenGLのGLUT関係のヘッダのincludeでこけている模様。

再びsynapticからパッケージをopenglとかで検索してみてみると、freeglut3-devというのを発見！たぶんこれだろうということで、インストール。

ここで、最初に入れたruby-openglのインストールコマンドを実行すると、ようやくインストールに成功しました。

あとはOpenGLのコードを書くだけ

実際大変だったのは、上記の環境の設定で、あとは公式サイトのリファレンスを見たりしましたがそれほど難しいところはありませんでした。

作法(?)として、セミコロンがいらなかったり、クラスやメソッドの宣言で { } を使わなかったり、インスタンス変数に@を付けたり、インスタンス化が、new Class() ではなく、Class.new() にするといったところは多少戸惑いましたが、覚えれば何てことはなさそうです。

今回作ったコードは以下のような感じです。

#!/usr/bin/ruby

#-----------------------------------------
# GLUTでティーポットを描画するだけのプログラム
# @author flipper
# @date   2009.03.12
#-----------------------------------------

require "rubygems"
require "opengl"
require "glut"

class Teapot
    LIGHT_POSITION = [0.25, 1.0, 0.25, 0.0]
    LIGHT_DIFFUSE  = [1.0, 1.0, 1.0]
    LIGHT_AMBIENT  = [0.25, 0.25, 0.25]
    LIGHT_SPECULAR = [1.0, 1.0, 1.0]

    MAT_DIFFUSE   = [1.0, 0.0, 0.0]
    MAT_AMBIENT   = [0.25, 0.25, 0.25]
    MAT_SPECULAR  = [1.0, 1.0, 1.0]
    MAT_SHININESS = [32.0]
    
    def reshape(w,h)
        GL.Viewport(0,0,w,h)
    
        GL.MatrixMode(GL::GL_PROJECTION)
        GL.LoadIdentity()
        GLU.Perspective(45.0, w.to_f()/h.to_f(), 0.1, 100.0)
    end

    def display()
        GL.MatrixMode(GL::GL_MODELVIEW)
        GL.LoadIdentity()
        GLU.LookAt(0.5, 1.5, 2.5, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0)
    
        GL.Lightfv(GL::GL_LIGHT0, GL::GL_POSITION, LIGHT_POSITION)
        GL.Lightfv(GL::GL_LIGHT0, GL::GL_DIFFUSE, LIGHT_DIFFUSE)
        GL.Lightfv(GL::GL_LIGHT0, GL::GL_AMBIENT, LIGHT_AMBIENT)
        GL.Lightfv(GL::GL_LIGHT0, GL::GL_SPECULAR, LIGHT_SPECULAR)

        GL.Materialfv(GL::GL_FRONT, GL::GL_DIFFUSE, MAT_DIFFUSE)
        GL.Materialfv(GL::GL_FRONT, GL::GL_AMBIENT, MAT_AMBIENT)
        GL.Materialfv(GL::GL_FRONT, GL::GL_SPECULAR, MAT_SPECULAR)
        GL.Materialfv(GL::GL_FRONT, GL::GL_SHININESS, MAT_SHININESS)
    
        GL.ClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)
        GL.Clear(GL::GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL::GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

        GL.Rotate(@rotX, 1, 0, 0)
        GL.Rotate(@rotY, 0, 1, 0)
        GLUT.SolidTeapot(0.5)
    
        GLUT.SwapBuffers()
    end

    def mouse(button,state,x,y)
        if button == GLUT::GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT::GLUT_DOWN then
            @start_x = x
            @start_y = y
            @drag_flg = true
        elsif state == GLUT::GLUT_UP then
            @drag_flg = false
        end
    end

    def motion(x,y)
        if @drag_flg then
            dx = x - @start_x
            dy = y - @start_y
        
            @rotY += dx
            @rotY = @rotY % 360
        
            @rotX += dy
            @rotX = @rotX % 360
        end
        @start_x = x
        @start_y = y
        GLUT.PostRedisplay()
    end

    def initialize()
        @start_x = 0
        @start_y = 0
        @rotY = 0
        @rotX = 0
        @drag_flg = false
        GLUT.InitWindowPosition(100, 100)
        GLUT.InitWindowSize(300,300)
        GLUT.Init
        GLUT.InitDisplayMode(GLUT::GLUT_DOUBLE | GLUT::GLUT_RGB | GLUT::GLUT_DEPTH)
        GLUT.CreateWindow("Ruby de OpenGL")

        GL.Enable(GL::GL_DEPTH_TEST)
        GL.Enable(GL::GL_LIGHTING)
        GL.Enable(GL::GL_LIGHT0)
    
        GL.FrontFace(GL::GL_CW)
        GL.Enable(GL::GL_AUTO_NORMAL)
        GL.Enable(GL::GL_NORMALIZE)
        GL.Enable(GL::GL_DEPTH_TEST)
        GL.DepthFunc(GL::GL_LESS)
    
        GL.ShadeModel(GL::SMOOTH)
    
        GLUT.ReshapeFunc(method(:reshape).to_proc())
        GLUT.DisplayFunc(method(:display).to_proc())
        GLUT.MouseFunc(method(:mouse).to_proc())
        GLUT.MotionFunc(method(:motion).to_proc())
    end
    
    def start()
        GLUT.MainLoop()
    end
end

Teapot.new().start()

rubygl.rb

保存後、以下のコマンドで実行できます。

マウスのドラッグで回転ができます（が、適当につくっているので軸がx,y軸固定です・・）。

今回のコードはRubyのコードというよりは単にOpenGLのコードになってしまったような気もするので、今度はWebアプリっぽいものを作ってみたいと思います。