Animazione con OpenGL

Una delle cose più eccitanti da fare con la grafica al computer è disegnare immagini in movimento. Che tu sia un ingegnere che vuole osservare un componente meccanico in tutti i lati, o un pilota che vuole imparare a far volare un aeroplano usando una simulazione, o semplicemente un appassionato; l'animazione è una parte importante della computer grafica. Al cinema il movimento viene ottenuto mediante una sequenza di immagini proiettate per un ventiquattresimo di secondo sullo schermo. Ogni immagine viene posta dietro l'obiettivo, il diaframma si apre e l'immagine vine mostrata; il diaframma si richiude temporaneamente, e la pellicola viene fatta avanzare di un fotogramma, quindi il fotogramma vien proiettato e così via. Se si osservano 24 immagini al secondo, il cervello umano provvede ad amalgamarle in un'unica sequenza animata. Di fatto i proiettori moderni mostrano un numero doppio di fotogrammi (48) al secondo per ridurre l'evanescenza. Le immagini in computer grafica sono solitamente rinfrescate alla velocità di 60 - 76 fotogrammi al secondo, il limite massimo è dio 120 fotogrammi al secondo. Ma per il tempo di risposta dell'occhio umano, superare questo limite non produce alcun effetto visibile. La ragione per cui i film funzionano è che ogni immagine è completa quando viene proiettata. Traducendolo in pseudo-linguaggio, si può scrivere:

apri_finestra();

per (i=0; i < 1000; i++) {

azzera_finestra();

disegna_fotogramma();

aspetta_tempo_1_24esimo_secondo();

}

Se si aggiunge al sistema il tempo per pulire lo schermo e disegnare un'immagine, questo programma può dare dei risultati non graditi in quanto si avvicinano pericolosamente a 1/24 di secondo. Gli oggetti visibili per 1/24 di secondo che presentano un'immagine solida in teoria, ma quando vengono disegnati dal computer possono apparire come spettri, in quanto il computer non fa in tempo ad azzerare l'immagine presente per sostituirla con un'altra. La maggior parte delle applicazioni OpenbGL consente il doppio buffering, via hardware o software, in modo da ridurre i tempi morti. Così mentre un'immagine viene mostrata, la successiva viene creata in memoria ed i due buffer sono scambiati di posto al termine della proiezione della prima immagine. Pertanto i due buffer lavorano in parallelo alternandosi nella proiezione, è come avere due proiettori contemporanei che proiettano lo stesso film alternandone i fotogrammi. Una versione modificata del programma si scrive in questo modo:

apri_finestra_in doppio_buffer();

per (i=0; i < 1000; i++) {

azzera_finestra();

disegna_fotogramma();

scambia_i_buffer();

}