رزبری پای - Raspberry PI مطالب علمی ویدیو

رسم هندوانه با OpenGL و WiringPi در رسپبری پای

0 2,741 زمان تقریبی مطالعه 2 دقیقه

در این پروژه قصد داریم با استفاده از رسپبری پای و کتابخانه های OpenGL و WiringPi یک نمونه برنامه را اجرا کنیم.برای این کار وسایل زیر مورد نیاز است :

در ابتدا سیستم عامل رزبین را دانلود و از حالت فشرده خارج کنید.بعد از متصل کردن کارت حافظه به کامپیوتر، با استفاده از نرم افزار SD Card Formatter با فعال نمودن حالت Size Adjustment کارت حافظه را فرمت کنید.سپس فایل img دانلود شده سیستم عامل را با استفاده از برنامه Win32DiskImager داخل کارت حافظه Write کنید.پس از اتمام کارت حافظه را در داخل برد قرار داده و نمایشگر را از طریق کابل HDMI موجود در داخل جعبه به برد رزپبری پای متصل کنید و توسط آداپتور ها برد و نمایشگر را روشن کنید.بعد از بالا آمدن کامل سیستم عامل نیاز است که به روز رسانی و ارتقاء سیستم انجام شود.برای این کار از دستور های زیر استفاده می کنیم :

sudo apt-get update

1	sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

1	sudo apt-get upgrade

پس از اتمام به روز رسانی و ارتقا سیستم عامل با استفاده از دستور زیر کتابخانه freeglut3 را جهت اجرای کد های Open GL نصب کنید.

sudo apt-get install g++ freeglut3 freeglut3-dev

1	sudo apt-get install g++ freeglut3 freeglut3-dev

اکنون سیستم عامل آماده کد نویسی برای Open GL است.ابتدا یک فایل با فرمت CPP ایجاد کنید.

sudo nano Yalda.cpp

1	sudo nano Yalda.cpp

برنامه رسم هندوانه با OpenGL و WiringPi در رسپبری پای

نمونه کد زیر را برای رسم هندوانه شب یلدا در داخل فایل CPP کپی کنید.

#ifdef __APPLE__
#include <GLUT/glut.h>
#else
#include <GL/glut.h>
#endif
#include<math.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <wiringPi.h>
#include <GL/glext.h>

#define GL_PI 3.1415926535898
GLint circle_point = 100;
double t_Old = 0, t_New = 0;
float Ratio = 1;
float I_X=0,I_Y=0;
float New_Color_R = 0.0, New_Color_G = 0.0, New_Color_B = 0.0;
float Resize_W = 0, Resize_H = 0;
int Dec_Count = 0, Inc_Count = 0;
int Replot_Flag = 0;
static void resize(int width, int height){

    Ratio = (float) width / (float) height;

    glViewport(0, 0, width, height);
    glLoadIdentity();
    //glOrtho(-Ratio*100, Ratio*100, -100.0, 100.0, -1.0, 1.0);
    if(Ratio >= 1){
        glOrtho(-Ratio*100, Ratio*100, -100.0, 100.0, -1.0, 1.0);
    }else{
        glOrtho(-Ratio*200, Ratio*200, -100.0, 100.0, -1.0, 1.0);
    }
}

void GLUT_Bitmap_String(float x, float y,void* font, char* String){

    glRasterPos2f(x, y);
    for(int i=0;i<strlen(String);i++){
        glutBitmapCharacter(font,String[i]);
    }

}

void Hendevane(GLfloat center_x,GLfloat center_y,GLfloat radios){
    GLint i;
    GLdouble theta;

    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(0.0,0.802,0.0);
        for(i=0;i<circle_point;i++) {
            theta=2*GL_PI*i / circle_point;
            glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-20)*sin(theta));
        }
    glEnd();


    glLineWidth(2);

    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(0.496, 1.0, 0.596);
        for(i=0;i<circle_point;i++) {
            theta=2*GL_PI*i / circle_point;
            glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-45)*sin(theta));
        }

        for(i=0;i<circle_point;i++) {
            theta=2*GL_PI*i / circle_point;
            glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-41.5)*sin(theta));
        }
    glEnd();
}

void VasatHendevane(GLfloat center_x,GLfloat center_y,GLfloat radios,GLfloat R,GLfloat G,GLfloat B){
    GLint i;
    GLdouble theta;

    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(R,G,B);
        for(i=0;i<circle_point;i++) {
            theta=2*GL_PI*i / circle_point;
            glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-45)*sin(theta));
        }
    glEnd();
    glLineWidth(2.0);
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
        glColor3f(R-0.05,G-0.05,B-0.05);

        glVertex2f((center_x-(radios+20)),(center_y));

        glVertex2f((center_x+(radios+20)),(center_y));

    glEnd();
}

void DaneHendevane(GLfloat center_x,GLfloat center_y,GLfloat radios){
    GLint i;
    GLdouble theta;

    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(0.0,0.0,0.0);
        for(i=0;i<circle_point;i++) {
            theta=2*GL_PI*i / circle_point;
            glVertex2f(center_x+(radios+(radios/5))*cos(theta),center_y+(radios-(radios/5))*sin(theta));
        }
    glEnd();

}

void myinit(void){
    glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0);
}

void display(){
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    Hendevane(0.0 +I_X,0.0 +I_Y,60.0);


    
    
    VasatHendevane(0.0 +I_X,0.0 +I_Y,60.0 ,New_Color_R,New_Color_G,New_Color_B);

    DaneHendevane(-10.0  +I_X  ,10.0 +I_Y  ,2.5 );
    DaneHendevane(-25.0  +I_X  ,7.0  +I_Y  ,2.7 );
    DaneHendevane(-30.0  +I_X  ,-8.0 +I_Y  ,2.7 );
    DaneHendevane(-50.0  +I_X  ,5.0  +I_Y  ,2.6 );
    DaneHendevane(-60.0  +I_X  ,-3.5 +I_Y  ,2.4 );
    DaneHendevane(55.0  +I_X  ,7.0   +I_Y  ,2.5 );
    DaneHendevane(40.0  +I_X  ,-5.0  +I_Y  ,2.6 );
    DaneHendevane(35.0  +I_X  ,7.0   +I_Y  ,2.4 );
    DaneHendevane(24.0  +I_X  ,6.5   +I_Y  ,2.6 );
    DaneHendevane(14.0  +I_X  ,-7.5  +I_Y  ,2.7 );

    glColor3f(1.0,0.0,0.0);
    GLUT_Bitmap_String(-7.5,-75.0,GLUT_BITMAP_HELVETICA_18,"ECA");

    glutSwapBuffers();
}


static void idle(void)
{
    t_New = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME) / 1000.0;
    
    if((t_New >= t_Old + 0.15)){
       if(digitalRead(0)==HIGH){
          I_Y++;
          Replot_Flag = 1;
       }

       if(digitalRead(1)==HIGH){
          I_Y--;
          Replot_Flag = 1;
       }
       if(digitalRead(2)==HIGH){
          I_X--;
          Replot_Flag = 1;
       }

       if(digitalRead(3)==HIGH){
          I_X++;
          Replot_Flag = 1;
       }
       if(digitalRead(4)==HIGH){
          New_Color_R = ((float)(rand()))/((float)(RAND_MAX));
          New_Color_G = ((float)(rand()))/((float)(RAND_MAX));
          New_Color_B = ((float)(rand()))/((float)(RAND_MAX));
          Replot_Flag = 1;
       }

       if(digitalRead(5)==HIGH){
          Inc_Count++;
          Resize_W = Resize_W + ((Dec_Count*0.1)+(0.1)) ;
          Resize_H = Resize_H + ((Dec_Count*0.1)+(0.1)) ;
          glScalef(Resize_W, Resize_H, 1.0f);
          Dec_Count = 0;
          Replot_Flag = 1;
       }
       if(digitalRead(6)==HIGH){
          Dec_Count++;
          Resize_W = Resize_W - ((Inc_Count*0.1)+(0.1)) ;
          Resize_H = Resize_H - ((Inc_Count*0.1)+(0.1)) ;
          glScalef(Resize_W, Resize_H, 1.0f);
          Inc_Count = 0;
          Replot_Flag = 1;
       }

       t_Old = t_New;
       
       if(Replot_Flag == 1){
          glutPostRedisplay();
          Replot_Flag = 0;
       }
       
    }

    
}



int main(int argc, char *argv[]){
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(500,500);

    wiringPiSetup () ;
    pinMode (0, INPUT) ;
    pinMode (1, INPUT) ;
    pinMode (2, INPUT) ;
    pinMode (3, INPUT) ;
    pinMode (4, INPUT) ;
    pinMode (5, INPUT) ;
    pinMode (6, INPUT) ;

    glutCreateWindow("Garpiz :)");
    glutReshapeFunc(resize);
    myinit();
    Resize_W = Resize_H =1.0;
    New_Color_R = 1.0;
    New_Color_G = 0.0;
    New_Color_B = 0.0;
    glOrtho(-100.0, 100.0, -100.0, 200.0, -1.0, 1.0);
    glutDisplayFunc(display);
    glutIdleFunc(idle);
    glutMainLoop();
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

#ifdef __APPLE__

#include <GLUT/glut.h>

#else

#include <GL/glut.h>

#endif

#include<math.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <wiringPi.h>

#include <GL/glext.h>

#define GL_PI 3.1415926535898

GLint circle_point = 100;

double t_Old = 0, t_New = 0;

float Ratio = 1;

float I_X=0,I_Y=0;

float New_Color_R = 0.0, New_Color_G = 0.0, New_Color_B = 0.0;

float Resize_W = 0, Resize_H = 0;

int Dec_Count = 0, Inc_Count = 0;

int Replot_Flag = 0;

static void resize(int width, int height){

Ratio = (float) width / (float) height;

glViewport(0, 0, width, height);

glLoadIdentity();

//glOrtho(-Ratio*100, Ratio*100, -100.0, 100.0, -1.0, 1.0);

if(Ratio >= 1){

glOrtho(-Ratio*100, Ratio*100, -100.0, 100.0, -1.0, 1.0);

}else{

glOrtho(-Ratio*200, Ratio*200, -100.0, 100.0, -1.0, 1.0);

}

void GLUT_Bitmap_String(float x, float y,void* font, char* String){

glRasterPos2f(x, y);

for(int i=0;i<strlen(String);i++){

glutBitmapCharacter(font,String[i]);

}

void Hendevane(GLfloat center_x,GLfloat center_y,GLfloat radios){

GLint i;

GLdouble theta;

glBegin(GL_POLYGON);

glColor3f(0.0,0.802,0.0);

for(i=0;i<circle_point;i++) {

theta=2*GL_PI*i / circle_point;

glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-20)*sin(theta));

}

glEnd();

glLineWidth(2);

glBegin(GL_POLYGON);

glColor3f(0.496, 1.0, 0.596);

for(i=0;i<circle_point;i++) {

theta=2*GL_PI*i / circle_point;

glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-45)*sin(theta));

}

for(i=0;i<circle_point;i++) {

theta=2*GL_PI*i / circle_point;

glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-41.5)*sin(theta));

}

glEnd();

}

void VasatHendevane(GLfloat center_x,GLfloat center_y,GLfloat radios,GLfloat R,GLfloat G,GLfloat B){

GLint i;

GLdouble theta;

glBegin(GL_POLYGON);

glColor3f(R,G,B);

for(i=0;i<circle_point;i++) {

theta=2*GL_PI*i / circle_point;

glVertex2f(center_x+(radios+20)*cos(theta),center_y+(radios-45)*sin(theta));

}

glEnd();

glLineWidth(2.0);

glBegin(GL_LINE_LOOP);

glColor3f(R-0.05,G-0.05,B-0.05);

glVertex2f((center_x-(radios+20)),(center_y));

glVertex2f((center_x+(radios+20)),(center_y));

glEnd();

}

void DaneHendevane(GLfloat center_x,GLfloat center_y,GLfloat radios){

GLint i;

GLdouble theta;

glBegin(GL_POLYGON);

glColor3f(0.0,0.0,0.0);

for(i=0;i<circle_point;i++) {

theta=2*GL_PI*i / circle_point;

glVertex2f(center_x+(radios+(radios/5))*cos(theta),center_y+(radios-(radios/5))*sin(theta));

}

glEnd();

}

void myinit(void){

glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0);

}

void display(){

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

Hendevane(0.0 +I_X,0.0 +I_Y,60.0);

VasatHendevane(0.0 +I_X,0.0 +I_Y,60.0 ,New_Color_R,New_Color_G,New_Color_B);

DaneHendevane(-10.0 +I_X ,10.0 +I_Y ,2.5 );

DaneHendevane(-25.0 +I_X ,7.0 +I_Y ,2.7 );

DaneHendevane(-30.0 +I_X ,-8.0 +I_Y ,2.7 );

DaneHendevane(-50.0 +I_X ,5.0 +I_Y ,2.6 );

DaneHendevane(-60.0 +I_X ,-3.5 +I_Y ,2.4 );

DaneHendevane(55.0 +I_X ,7.0 +I_Y ,2.5 );

DaneHendevane(40.0 +I_X ,-5.0 +I_Y ,2.6 );

DaneHendevane(35.0 +I_X ,7.0 +I_Y ,2.4 );

DaneHendevane(24.0 +I_X ,6.5 +I_Y ,2.6 );

DaneHendevane(14.0 +I_X ,-7.5 +I_Y ,2.7 );

glColor3f(1.0,0.0,0.0);

GLUT_Bitmap_String(-7.5,-75.0,GLUT_BITMAP_HELVETICA_18,"ECA");

glutSwapBuffers();

}

static void idle(void)

{

t_New = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME) / 1000.0;

if((t_New >= t_Old + 0.15)){

if(digitalRead(0)==HIGH){

I_Y++;

Replot_Flag = 1;

}

if(digitalRead(1)==HIGH){

I_Y--;

Replot_Flag = 1;

}

if(digitalRead(2)==HIGH){

I_X--;

Replot_Flag = 1;

}

if(digitalRead(3)==HIGH){

I_X++;

Replot_Flag = 1;

}

if(digitalRead(4)==HIGH){

New_Color_R = ((float)(rand()))/((float)(RAND_MAX));

New_Color_G = ((float)(rand()))/((float)(RAND_MAX));

New_Color_B = ((float)(rand()))/((float)(RAND_MAX));

Replot_Flag = 1;

}

if(digitalRead(5)==HIGH){

Inc_Count++;

Resize_W = Resize_W + ((Dec_Count*0.1)+(0.1)) ;

Resize_H = Resize_H + ((Dec_Count*0.1)+(0.1)) ;

glScalef(Resize_W, Resize_H, 1.0f);

Dec_Count = 0;

Replot_Flag = 1;

}

if(digitalRead(6)==HIGH){

Dec_Count++;

Resize_W = Resize_W - ((Inc_Count*0.1)+(0.1)) ;

Resize_H = Resize_H - ((Inc_Count*0.1)+(0.1)) ;

glScalef(Resize_W, Resize_H, 1.0f);

Inc_Count = 0;

Replot_Flag = 1;

}

t_Old = t_New;

if(Replot_Flag == 1){

glutPostRedisplay();

Replot_Flag = 0;

}

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

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(500,500);

wiringPiSetup () ;

pinMode (0, INPUT) ;

pinMode (1, INPUT) ;

pinMode (2, INPUT) ;

pinMode (3, INPUT) ;

pinMode (4, INPUT) ;

pinMode (5, INPUT) ;

pinMode (6, INPUT) ;

glutCreateWindow("Garpiz :)");

glutReshapeFunc(resize);

myinit();

Resize_W = Resize_H =1.0;

New_Color_R = 1.0;

New_Color_G = 0.0;

New_Color_B = 0.0;

glOrtho(-100.0, 100.0, -100.0, 200.0, -1.0, 1.0);

glutDisplayFunc(display);

glutIdleFunc(idle);

glutMainLoop();

}

پس از ذخیره کردن تغییرات در فایل،توسط دستور زیر کد را کامپایل کنید.

sudo g++ Yalda.cpp -o Yalda -lGL -lGLU -lglut -wiringPi

1	sudo g++ Yalda.cpp -o Yalda -lGL -lGLU -lglut -wiringPi

در صورت کامپایل شدن بدون خطا،می توانید برنامه را به صورت زیر اجرا کنید.

./Yalda

./Yalda

شماتیک رسم هندوانه با OpenGL و WiringPi در رسپبری پای

در این کد امکان تغییر اندازه و حرکت دادن شکل رسم شده و نیز تغییر رنگ بخشی از آن در نظر گرفته شده است که این کار با استفاده از متصل کردن دکمه به پورت توسعه برد رسپبری پای و کتابخانه WiringPi فراهم شده است.با استفاده از شماتیک زیر میتوانید این کار را انجام دهید.

BreadBoard