Contoh Membuat Objek 3D Dengan Blender dan Gambar Transformasi 3D Dengan OpenGL

Assalamualaikum Wr.Wb

Balik lagi nih guys sama kelompok 5, kalau sebelumnya kita ngasih tau cara membuat gambar 2D dengan OpenGL kali ini kita akan menulis tentang membuat objek 3d pada Blender dan gambar transformasi 3D dengan OpenGL. Buat yang belum tau apa itu OpenGL dan Transformasi 2D, bisa lihat di postingan kita sebelum nya disini ya.

BLENDER

Pertama tama saya akan menjelaskan cara membuat objek 3D pada aplikasi blender. Langkah pertama kalian harus sudah menginnstall aplikasi blender dilaptop / pc.

1. Buka aplikasi blender yang telah kalian install tadi, pada awal setiap kali buka aplikasi blender, kalian akan melihat tampilan seperti ini:

2. Lalu klik disembarang tempat dan aplikasi blender sudah menyiapkan satu objek kubus di halaman kerja.

3. Untuk menSelect objek di blender defaultnya menggunakan klik kanan. tetapi bisa di rubah menjadi klik kiri dengan cara klik menu File > User Preferences > Input dan pilih Left di Select with lalu save.

4. Tekan kombinasi tombol Shif + A untuk menambahkan objek baru.

5. Lalu kalian bisa memilih objek 3D yang kalian inginkan, misalnya silinder atau Torus yang seperti donat, maka bentuknya akan seperti ini:

6. Dan banyak objek 3D lainnya yang bisa kalian pilih.

Jika kalian ingin membuat objek 3D lainnya yang lebih spesifik seperti Gelas, Meja, Rumah atau mobil dan lain halnya kalian bisa mencari tutorialnya di google ataupun youtube.

Contoh gambar 3D dari aplikasi Blender kita saya buat.

Gelas 3D

Donat 3D

Meja dan Kursi

OpenGL

OpenGL menggunakan matrix sebagai komponen dasar untuk menghasilkan tampilan pada layar. Semua matrix ini didefinisikan untuk dapat memproses operasi-operasi dalam 3 dimensi.

Jika pada postingan sebelumnya obyek dibuat dalam 2 dimensi, sebenarnya obyek-obyek tersebut adalah obyek 3 dimensi. Hanya saja dimensi ketiga diabaikan. Termasuk didalam konsep ini adalah transformasi. Transformasi selalu dilakukan dalam format 3 dimensi.

Oke langsung aja langkah-langkah untuk membuatnya adalah sebagai berikut.

1. Buka DevC++ nya kemudian jalankan new project. Caranya bisa lihat disini.

2. Masukan kode dibawah ini.

#include <windows.h> 

#include <GL/glut.h>  

/* Variable Global */

char title[] = "Miqdad 3D Shapes";

/* Inisialisai OpenGL Graphics */

void initGL() {

   glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // Mengatur warna latar menjadi hitam dan buram

   glClearDepth(1.0f);                   // Mengaur kedalaman latar belakang ke terjauh

   glEnable(GL_DEPTH_TEST);   // Mengaktifkan pengujian kedalaman untuk z-culling

   glDepthFunc(GL_LEQUAL);    // Setel jenis uji kedalaman

   glShadeModel(GL_SMOOTH);   // Mengaktifkan bayangan halus

   glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);  // Koreksi perspektif yang bagus

}

/ * Handler untuk acara window-repaint. Dipanggil kembali ketika jendela pertama kali muncul dan kapan saja jendela perlu dicat ulang. * /

void display() {

   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 

   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);     // Untuk beroperasi pada matriks model-view

   // Render sebuah kubus warna yang terdiri dari 6 quadsdengan warna yang berbeda

   glLoadIdentity();                 // Atur ulang matriks model-view

   glTranslatef(1.5f, 0.0f, -7.0f);  // Bergerak ke kanan dan ke layar

   glBegin(GL_QUADS);                // Memulai menggambar kubus warna dengan 6 quads

      // Tampilan atas (y = 1.0f)

      // Definisikan simpul dalam urutan berlawanan arah jarum jam (CCW) dengan normal

      glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);     // Hijau

      glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, 1.0f,  1.0f);

      glVertex3f( 1.0f, 1.0f,  1.0f);

      // Tampilan bawah (y = -1.0f)

      glColor3f(1.0f, 0.5f, 0.0f);     // Oren

      glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

      glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);

      // Tampilan depan  (z = 1.0f)

      glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);     // Merah

      glVertex3f( 1.0f,  1.0f, 1.0f);

      glVertex3f(-1.0f,  1.0f, 1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);

      glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f);

      // Tampilan belakang (z = -1.0f)

      glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);     // Kuning

      glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);

      glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);

      // Tampilan kiri (x = -1.0f)

      glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);     // Biru

      glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);

      glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);

      // Tampilan kanan (x = 1.0f)

      glColor3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);     // Magenta

      glVertex3f(1.0f,  1.0f, -1.0f);

      glVertex3f(1.0f,  1.0f,  1.0f);

      glVertex3f(1.0f, -1.0f,  1.0f);

      glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);

   glEnd();  // Akhir menggambar warna-kubus

   // Membuat piramida terdiri dari 4 segitiga

   glLoadIdentity();                  // Atur ulang matriks model-view

   glTranslatef(-1.5f, 0.0f, -6.0f);  // Pindah ke kiri dan ke layar

   glBegin(GL_TRIANGLES);           // Mulai gambar piramid dengan 4 segitiga

      // Depan

      glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);     // Merah

      glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f);

      glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);     // Hijau

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);

      glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);     // Biru

      glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);

      // Kanan

      glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);     // Merah

      glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

      glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);     // Biru

      glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);

      glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);     // Hijau

      glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);

      // Belakang

      glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);     // Merah

      glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

      glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);     // Hijau

      glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);

      glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);     // Biru

      glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

      // Kiri

      glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);       // Merah

      glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f);

      glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);       // Biru

      glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f);

      glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);       // Hijau

      glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f);

   glEnd();   // Selesai menggambar piramid

   glutSwapBuffers();  // Tukar frame depan dan belakang buffer (buffering ganda)

}

/ * Handler untuk acara ukuran ulang jendela. Dipanggil kembali ketika jendela pertama kali muncul dan setiap kali jendela diukur ulang dengan lebar dan tinggi baru * /

void reshape(GLsizei width, GLsizei height) {  // GLsizei untuk bilangan bulat non-negatif

   // Hitung rasio aspek dari jendela baru

   if (height == 0) height = 1;                // Mencegah pembagian dengan 0

   GLfloat aspect = (GLfloat)width / (GLfloat)height;

   //Menyetel viewport untuk menutupi jendela baru

   glViewport(0, 0, width, height);

   // Menyetel rasio aspek

   glMatrixMode(GL_PROJECTION);  

   glLoadIdentity();             // Reset

   

   gluPerspective(45.0f, aspect, 0.1f, 100.0f);

}

int main(int argc, char** argv) {

   glutInit(&argc, argv);            // Initialize GLUT

   glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE); // Menghidupkan mode dobel

   glutInitWindowSize(640, 480);   // Ukuran tampilan jendela

   glutInitWindowPosition(50, 50); // Posisi jendela tampilan

   glutCreateWindow(title);          // Membuat jendela dengan judul title

   glutDisplayFunc(display);       // Memanggil function display

   glutReshapeFunc(reshape);       // Memanggil handler untuk merubah ukuran jendela

   initGL();                       // Inisialisasi OpenGL

   glutMainLoop();                 

   return 0;

}

Ketika pogram di atas dijalankan dengan menekan tombol (F11) maka hasilnya akan seperti ini :

Kalian juga bisa membuat objek 3D lainnya seperti kotak animasi dan mobil. Untuk contoh dan kode nya bisa dilihat dibawah ini ya.

Kotak animasi 3D
Kode:

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <GL/glut.h>

using namespace std;

//Called when a key is pressed
void handleKeypress(unsigned char key, int x, int y) {
    switch (key) {
        case 27: //Escape key
            exit(0);
    }
}

//Initializes 3D rendering
void initRendering() {
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    glEnable(GL_LIGHTING); //Enable lighting
    glEnable(GL_LIGHT0); //Enable light #0
    glEnable(GL_LIGHT1); //Enable light #1
    glEnable(GL_NORMALIZE); //Automatically normalize normals
    //glShadeModel(GL_SMOOTH); //Enable smooth shading
}

//Called when the window is resized
void handleResize(int w, int h) {
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(45.0, (double)w / (double)h, 1.0, 200.0);
}

float _angle = -70.0f;

//Draws the 3D scene
void drawScene() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();

    glTranslatef(0.0f, 0.0f, -8.0f);

    //Add ambient light
    GLfloat ambientColor[] = {0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f}; //Color (0.2, 0.2, 0.2)
    glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientColor);

    //Add positioned light
    GLfloat lightColor0[] = {0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f}; //Color (0.5, 0.5, 0.5)
    GLfloat lightPos0[] = {4.0f, 0.0f, 8.0f, 1.0f}; //Positioned at (4, 0, 8)
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, lightColor0);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPos0);

    //Add directed light
    GLfloat lightColor1[] = {0.5f, 0.2f, 0.2f, 1.0f}; //Color (0.5, 0.2, 0.2)
    //Coming from the direction (-1, 0.5, 0.5)
    GLfloat lightPos1[] = {-1.0f, 0.5f, 0.5f, 0.0f};
    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, lightColor1);
    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, lightPos1);

    glRotatef(_angle, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
    //Set the colour here
    glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    glBegin(GL_QUADS);

    //Front
    glNormal3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, -1.0f, 1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(1.5f, -1.0f, 1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(1.5f, 1.0f, 1.5f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, 1.0f, 1.5f);

    //Right
    glNormal3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(1.5f, -1.0f, -1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(1.5f, 1.0f, -1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(1.5f, 1.0f, 1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(1.5f, -1.0f, 1.5f);

    //Back
    glNormal3f(0.0f, 0.0f, -1.0f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, -1.0f, -1.5f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, 1.0f, -1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(1.5f, 1.0f, -1.5f);
    //glNormal3f(1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(1.5f, -1.0f, -1.5f);

    //Left
    glNormal3f(-1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, -1.0f, -1.5f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, -1.0f, 1.5f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, 1.0f, 1.5f);
    //glNormal3f(-1.0f, 0.0f, -1.0f);
    glVertex3f(-1.5f, 1.0f, -1.5f);

    glEnd();

    glutSwapBuffers();
}

void update(int value) {
    _angle += 1.5f;
    if (_angle > 360) {
        _angle -= 360;
    }

    glutPostRedisplay();
    glutTimerFunc(25, update, 0);
}

int main(int argc, char** argv) {
    //Initialize GLUT
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
    glutInitWindowSize(400, 400);

    //Create the window
    glutCreateWindow("Animasi Kotak 3D");
    initRendering();

    //Set handler functions
    glutDisplayFunc(drawScene);
    glutKeyboardFunc(handleKeypress);
    glutReshapeFunc(handleResize);

    //Add a timer
    glutTimerFunc(25, update, 0);

    glutMainLoop();
}

Tinggal di Compile dan Run, maka hasilnya akan seperti ini:

Mobil 3D
Kode:

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <GL/glut.h>

int letak=0;

bool smooth = 1, bertukar = 1, state_red = 0;
GLfloat mat_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
GLfloat mat_shininess[] = { 10.0 };
GLfloat light_position1[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
GLfloat light_position2[] = { -1.0, -1.0, -1.0, 0.0 };

GLfloat white_light[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
GLfloat red_light[] = {9.,0.,0.,1.};
GLfloat blue_light[] = {0.,0.,1.,1.};
GLfloat white_ambient[] = { 0.1, 0.1, 0.1, 1.0 };

void update(int);

void init(void)
{

    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

    glShadeModel(GL_SMOOTH);

    //material
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position1);
    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_position2);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, red_light);
    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, blue_light);
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, red_light);
    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, blue_light);
    glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, white_ambient);

    glEnable(GL_LIGHTING);
    glEnable(GL_LIGHT0);
    glEnable(GL_LIGHT1);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

 glPushMatrix();

 glPushMatrix();
    glPushMatrix();                   // body
    glScalef(4,1,2);
    glutSolidCube(.5);
    glTranslatef(-.05,.3,0);
    glScalef(0.6,3,2);
    glutSolidCube(.25);
    glTranslatef(-.12,.001,-.001);
    glScalef(1,1.8,2.48);
    glRotatef(230, 0, 0, 250);
    glutSolidCube(.1);
    glPopMatrix();
    glTranslatef(0,0,.5);
    glPushMatrix();
    glTranslatef(-.4,-.2,0);
    glutSolidTorus(.1,.2,8,8);       // wheel
    glTranslatef(1,0,0);
    glutSolidTorus(.1,.2,8,8);       // wheel
    glPopMatrix();
    glTranslatef(0,0,-1);
    glPushMatrix();
    glTranslatef(-.4,-.2,0);
    glutSolidTorus(.1,.2,8,8);       // wheel
    glTranslatef(1,0,0);
    glutSolidTorus(.1,.2,8,8);       // wheel
    glPopMatrix();

    glPopMatrix();


    glPopMatrix();

    glFlush();
}

void GL_keyboard(unsigned char key, int x, int y)  // GLUT keyboard function
{
    switch(key)
    {case 'f':
            smooth = false;
            break;
     case 27 : exit(0);
     case 't':                              //ganti warna lampu
            bertukar = 1;
            glutTimerFunc(10,update,0);
            break;
     case 'w':                              //key w untuk maju
            letak--;
            glTranslatef(-0.05,0.0,0.0);
            display();
            break;
     case 's':                              //key s untuk mundur
            letak++;
            glTranslatef(0.05,0.0,0.0);
            display();
            break;
    }
}

void reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    if (w <= h)
        glOrtho(-2.5, 2.5, -2.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
                2.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);
    else
        glOrtho(-2.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,
                2.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -2.5, 2.5, -10.0, 10.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0., 0., 0., 1., -1., 1., 0., 1., 0.);
}

void update(int value)
{
    if (state_red == 1)
    {
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, blue_light);
        glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, red_light);
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, blue_light);
        glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, red_light);
        glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, white_ambient);

        glEnable(GL_LIGHTING);
        glEnable(GL_LIGHT0);
        glEnable(GL_LIGHT1);
        state_red = 0;
    }
    else {
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, red_light);
        glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, blue_light);
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, red_light);
        glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, blue_light);
        glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, white_ambient);

        glEnable(GL_LIGHTING);
        glEnable(GL_LIGHT0);
        glEnable(GL_LIGHT1);
        state_red = 1;
    }
    glutPostRedisplay();

    if (bertukar) {
        glutTimerFunc(1000,update,0);
    }
}

int main(int argc, char **argv) {
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
    glutInitWindowSize(500, 500);
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutCreateWindow(argv[0]);
    init();
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutIdleFunc(display);
    glutKeyboardFunc(GL_keyboard);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

Jalankan program nya dan hasilnya akan seperti dibawah ini:

Mobil 3D ini bisa bergerak maju dan mundur dengan menekan tombol "w" (untuk maju) dan "s" (untuk mundur).

Sekian contoh gambar Transformasi 3D dengan OpenGL. Semoga bermanfaat untuk semuanya khususnya yang lagi belajar OpenGL. Terimakasih.

Salam kelompok 5 (Grafika Komputer)

• Miqdad Abdurrohman
• Usaid Mubarak
• Wahyu Rahmana

Refrensi:

http://tysyudha.blogspot.com/2016/04/how-to-make-3d-car-move-in-opengl-c.html