Was ist ein OpenGL®-Dreieck?
Ein OpenGL®-Dreieck ist die grundlegendste Form, die in OpenGL® geformt werden kann und eine Oberfläche hat. In der Geometrie ist ein Dreieck eine Form, die aus drei Punkten besteht, die jeweils durch eine Linie verbunden sind. In OpenGL® wird jeder Punkt, der eine Ecke des Dreiecks bildet, als Scheitelpunkt bezeichnet. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Koordinaten im dreidimensionalen Raum (3D). Ein Dreieck ist die grundlegendste Form mit einer Oberfläche, das heißt, es ist auch die Basiseinheit, mit der alle größeren Formen innerhalb einer bestimmten Szene erstellt werden. Ein Vorteil bei der Verwendung eines OpenGL®-Dreiecks gegenüber anderen Polygonen ist die Unterstützung komplexerer Strukturen wie Dreiecksstreifen, Dreiecksfächer und Dreiecksnetze.
Ein Zweck der OpenGL®-Bibliothek ist die Bereitstellung von Mechanismen zum Anzeigen und Animieren komplexer 3D-Objekte unter Verwendung der gesamten verfügbaren Hardware, einschließlich Grafikkarten und Grafikprozessoren (GPUs). Dreiecke werden in 3D-Grafiken so häufig verwendet, dass die meisten Grafikkarten so optimiert sind, dass Dreiecke schneller gerendert werden als die meisten anderen Polygone. Ein in OpenGL® erstelltes Objekt nutzt diese Funktion, indem es große und komplexe Objekte in eine Folge von Dreiecken konvertiert. Eine häufig verwendete Form, Quad oder Viereck genannt, ist ein einfaches Rechteck, besteht jedoch aus zwei Dreiecken, die sich eine Kante teilen. Das Rendern der beiden Dreiecke ist schneller als das Ausführen der zum Rendern eines Rechtecks erforderlichen Berechnungen.
Obwohl die Verwendung einer OpenGL®-Dreieckssequenz zur Erstellung eines größeren Objekts konzeptionell einfach sein kann, bietet die Bibliothek Funktionen, mit denen die Aufgabe einfacher und schneller ausgeführt werden kann und möglicherweise weniger Speicherplatz benötigt wird. Am häufigsten wird ein Dreiecksstreifen genannt. Dies ist eine Form, die mit einem einzelnen OpenGL®-Dreieck beginnt und es dem Benutzer ermöglicht, einen anderen Punkt zu definieren, der, wenn er mit den vorherigen beiden Punkten verbunden ist, ein anderes verbundenes Dreieck bildet. Der Prozess des Definierens von Punkten kann fortgesetzt werden, indem jedes Mal ein neues Dreieck hinzugefügt wird, indem nur ein zusätzlicher Punkt definiert wird, und schließlich ein langer Streifen von Dreiecken gebildet wird, deren Ausrichtung sich im Verlauf abwechselt.
Ein Streifen kann verwendet werden, um eine andere komplexe OpenGL®-Dreiecksform zu bilden, die als Dreiecksnetz bezeichnet wird. Dies kann als eine Folge von übereinander angeordneten Dreiecksstreifen dargestellt werden. Das Ergebnis ähnelt einem Raster, außer dass jedes Quadrat tatsächlich aus zwei Dreiecken besteht. Im 3D-Raum kann ein Dreiecksnetz verwendet werden, um ungleichmäßige Oberflächen zu formen, z. B. die eines menschlichen Gesichts oder eines Gebirges.
Schließlich kann ein OpenGL®-Dreieck auch verwendet werden, um eine Form zu bilden, die als Dreiecksfächer bekannt ist. Ein Dreiecksfächer beginnt mit einem einzelnen Dreieck. Ein vierter Eckpunkt wird definiert und mit dem vorherigen Dreieck verbunden, wodurch ein neues Dreieck entsteht. Der Unterschied zu einem Dreiecksstreifen besteht darin, dass nicht nur jedes der Dreiecke eine Seite mit der vorherigen Seite teilt, sondern auch einen einzelnen gemeinsamen Endpunkt, von dem sie alle auszugehen scheinen. In einem 3D-Raum können mit einem Dreiecksfächer andere Formen erstellt werden, z. B. ein Kegel oder eine Pyramide.