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Dreidimensionale Modelle in eigenen Skripten mit Tcl3D
Virtueller Bühnenbildner
von Carsten Zerbst
Erschienen im Linux-Magazin
2006/07
Ob Bildschirmschoner, CAD-System oder Flugsimulator - Programme mit dreidimensionalen Effekten sind auf den meisten Computern zu finden, aber schwer zu schreiben. Ein neues Projekt macht Letzteres leichter und öffnet Skript-Programmierern den Vorhang für 3D-Effekte in ihrer Software.
Programme mit dreidimensionalen bewegten Bildern faszinieren, egal ob sie als Bildschirmschoner die CPU beschäftigen, als CAD-System komplexe Geometrien darstellen oder nur den Spieltrieb befriedigen. Grundlage für die Anzeige unter Linux ist meist die Grafikbibliothek OpenGL [1]. Seit mehr als zehn Jahren dominiert dieser Standard die Szene für professionelles 3D unter Unix und anderen Betriebssystemen.
3D-Grafik für alle
Waren in den Anfangstagen noch teure Workstations von Silicon Graphics notwendig, bieten heutige PCs ausreichend Performance. Da reizt es, selbst 3D-Programme zu entwickeln. Vor den Einsatz von OpenGL haben die Entwickler aber ein umfangreiches C-API gesetzt. Dank Paul Obermeiers neuer Tcl3D-Erweiterung [2] gelingt der Start nun einfacher, sie stellt die meisten OpenGL-Kommandos unter Tcl zur Verfügung.
Tcl und OpenGL sind schon länger verbandelt. Brian Paul entwickelte sein OpenGL-Widget Togl [3] kurz nach der ersten Veröffentlichung von OpenGL. Alle Funktionen zum Erzeugen oder Beleuchten der Modelle mussten Tcl-Entwickler jedoch in C schreiben. Mit Tcl3D ist dies nicht mehr nötig, Skripte haben Zugriff auf den größten Teil des OpenGL-API. Das gilt auch für aktuelle Erweiterungen wie OpenGL 2.0, Nvidias Shader-Bibliothek CG [4] oder den Joystick-Support aus der SDL [5].
Voraussetzungen für die Installation von Tcl3D sind neben dem Tcl-Interpreter eine OpenGL-Library und gegebenenfalls CG und SDL. OpenGL existiert als reine Software-Implementation Mesa [6] oder Hardware-beschleunigt passend zur Grafikkarte. Je nach Hersteller ist das eine offene Implementation im X11-Treiber oder eine proprietäre Variante wie bei ATI oder Nvidia.
Einfache Installation
Die Installation von Tcl3D klappt recht einfach. Auf der Homepage [2] stehen neben den Quellen fertig kompilierte Pakete für Linux bereit, aktuell in der Version 0.3. Wie immer bei Tcl darf die Erweiterung an einer beliebigen Stelle im Filesystem liegen, wenn das Skript den Suchpfad entsprechend erweitert. Einfacher ist es allerdings, wenn die Erweiterung in einem der Standardpfade installiert ist. Diese sind in der Tcl-Variablen » zu finden.
Neben der Tcl3D-Bibliothek empfiehlt es sich, auch das Paket mit den Beispielen zu installieren. Es enthält etwa 100 Programme mit sinnvollen Anregungen für eigene Entwicklungen. Für den Einstieg in OpenGL besonders interessant sind die Unterverzeichnisse »redbook14« und »NeHe«. Das eine enthält die Beispiele aus dem wegen seiner roten Umschlagfarbe Redbook getauften Klassikers OpenGL Programming Guide [7], das andere die Beispiele aus dem OpenGL-Tutorial von [9].
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