رزبری پای - Raspberry PI مطالب علمی ویدیو

رسم هندوانه با OpenGL و WiringPi در رسپبری پای

0 2,596 زمان تقریبی مطالعه 4 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

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

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

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();
}

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

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

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