PythonでのOpenGLを使った描画方法とは？OpenGLで描画してみよう！

この記事でわかること

システム
エンジニア

なるほど。MeCabをPythonで使えるなら、私もやってみます。

プロジェクト
マネージャー

ご紹介した方法でPythonにMeCabをインストールして使ってみてください。

[Python]OpenGLで描画してみよう！

今回は、PythonでOpenGLを使った描画について説明します。OpenGL（Open Graphics Library）グラフィックスのライブラリです。ここでは、簡単に開発できるように、GLFWを使用した描画について紹介します。

Windows10でPython 3.7を使って開発します。また、ライブラリは以下をインポートしておいてください。

PyOpenGL 3.1.5 glfw 2.0.0

1 2	PyOpenGL 3.1.5 glfw 2.0.0

興味のある方はぜひご覧ください。

OpenGLバージョン情報

対応するOpenGLバージョンを取得する方法を紹介します。実際のソースコードを見てみましょう。

# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw def main(): # GLFWの初期化 if not glfw.init(): raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW') # ウィンドウを作成 window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None) if not window: glfw.terminate() raise RuntimeError('Failed to create window') # コンテキストを作成 glfw.make_context_current(window) # バージョン情報の表示 print('Vendor :', glGetString(GL_VENDOR)) print('GPU :', glGetString(GL_RENDERER)) print('OpenGL version :', glGetString(GL_VERSION)) # ウィンドウを破棄 glfw.destroy_window(window) # GLFWを終了 glfw.terminate() # メイン関数 if __name__ == "__main__": main()

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# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw   def main():     # GLFWの初期化     if not glfw.init():         raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW')       # ウィンドウを作成     window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None)     if not window:         glfw.terminate()         raise RuntimeError('Failed to create window')       # コンテキストを作成     glfw.make_context_current(window)       # バージョン情報の表示     print('Vendor :', glGetString(GL_VENDOR))     print('GPU :', glGetString(GL_RENDERER))     print('OpenGL version :', glGetString(GL_VERSION))       # ウィンドウを破棄     glfw.destroy_window(window)     # GLFWを終了     glfw.terminate()   # メイン関数 if __name__ == "__main__":     main()

実行すると、ターミナルに以下のようなバージョン情報が表示されます。※実行環境によって異なります。

Vendor : b'ATI Technologies Inc.' GPU : b'AMD Radeon(TM) R2 Graphics' OpenGL version : b'4.5.13476 Compatibility Profile Context 22.19.176.512'

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Vendor : b'ATI Technologies Inc.' GPU : b'AMD Radeon(TM) R2 Graphics' OpenGL version : b'4.5.13476 Compatibility Profile Context 22.19.176.512'

ウィンドウの表示

ウィンドウを表示するだけの単純なプログラムを作成してみます。実際のソースコードを見てみましょう。

# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw def main(): # GLFWの初期化 if not glfw.init(): raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW') # ウィンドウを作成 window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None) if not window: glfw.terminate() raise RuntimeError('Failed to create window') # コンテキストを作成 glfw.make_context_current(window) # ユーザがウィンドウを閉じるまでループ while not glfw.window_should_close(window): # ダブルバッファのスワップ glfw.swap_buffers(window) # イベントの受け付け glfw.poll_events() # ウィンドウを破棄 glfw.destroy_window(window) # GLFWを終了 glfw.terminate() # メイン関数 if __name__ == "__main__": main()

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# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw   def main():     # GLFWの初期化     if not glfw.init():         raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW')       # ウィンドウを作成     window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None)     if not window:         glfw.terminate()         raise RuntimeError('Failed to create window')       # コンテキストを作成     glfw.make_context_current(window)       # ユーザがウィンドウを閉じるまでループ     while not glfw.window_should_close(window):           # ダブルバッファのスワップ         glfw.swap_buffers(window)           # イベントの受け付け         glfw.poll_events()       # ウィンドウを破棄     glfw.destroy_window(window)     # GLFWを終了     glfw.terminate()   # メイン関数 if __name__ == "__main__":     main()

実行すると、ウィンドウが表示されることが分かります。×ボタンで終了してください。

線を描く

先ほどのウィンドウに線を描いてみます。実際のソースコードを見てみましょう。

# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw def main(): # GLFWの初期化 if not glfw.init(): raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW') # ウィンドウを作成 window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None) if not window: glfw.terminate() raise RuntimeError('Failed to create window') # コンテキストを作成 glfw.make_context_current(window) # ユーザがウィンドウを閉じるまでループ while not glfw.window_should_close(window): # 線の色指定（赤） glColor3f(1.0, 0.0, 0.0) # 線をつなぐ glBegin(GL_LINE_LOOP) glVertex2d(-0.9, -0.9) glVertex2d(0.9, -0.9) glVertex2d(0.9, 0.9) glVertex2d(-0.9, 0.9) glEnd() # ダブルバッファのスワップ glfw.swap_buffers(window) # イベントの受け付け glfw.poll_events() # ウィンドウを破棄 glfw.destroy_window(window) # GLFWを終了 glfw.terminate() # メイン関数 if __name__ == "__main__": main()

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# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw   def main():     # GLFWの初期化     if not glfw.init():         raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW')       # ウィンドウを作成     window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None)     if not window:         glfw.terminate()         raise RuntimeError('Failed to create window')       # コンテキストを作成     glfw.make_context_current(window)       # ユーザがウィンドウを閉じるまでループ     while not glfw.window_should_close(window):         # 線の色指定（赤）         glColor3f(1.0, 0.0, 0.0)         # 線をつなぐ         glBegin(GL_LINE_LOOP)         glVertex2d(-0.9, -0.9)         glVertex2d(0.9, -0.9)         glVertex2d(0.9, 0.9)         glVertex2d(-0.9, 0.9)         glEnd()         # ダブルバッファのスワップ         glfw.swap_buffers(window)           # イベントの受け付け         glfw.poll_events()       # ウィンドウを破棄     glfw.destroy_window(window)     # GLFWを終了     glfw.terminate()   # メイン関数 if __name__ == "__main__":     main()

glVertex2dで座標を線でつなぎます。実行すると、ウィンドウに赤い線が表示されることが分かります。

塗りつぶす

先ほどのウィンドウに線を描いて、中を塗りつぶしてみます。実際のソースコードを見てみましょう。

# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw def main(): # GLFWの初期化 if not glfw.init(): raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW') # ウィンドウを作成 window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None) if not window: glfw.terminate() raise RuntimeError('Failed to create window') # コンテキストを作成 glfw.make_context_current(window) # ユーザがウィンドウを閉じるまでループ while not glfw.window_should_close(window): # 線の色指定（赤） glColor3f(1.0, 0.0, 0.0) # 中を塗りつぶす glBegin(GL_POLYGON) glVertex2d(-0.9, -0.9) glVertex2d(0.9, -0.9) glVertex2d(0.9, 0.9) glVertex2d(-0.9, 0.9) glEnd() # ダブルバッファのスワップ glfw.swap_buffers(window) # イベントの受け付け glfw.poll_events() # ウィンドウを破棄 glfw.destroy_window(window) # GLFWを終了 glfw.terminate() # メイン関数 if __name__ == "__main__": main()

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# OpenGLとGLFWをimport from OpenGL.GL import * import glfw   def main():     # GLFWの初期化     if not glfw.init():         raise RuntimeError('Failed to initialize GLFW')       # ウィンドウを作成     window = glfw.create_window(320, 240, 'OpenGL sample', None, None)     if not window:         glfw.terminate()         raise RuntimeError('Failed to create window')       # コンテキストを作成     glfw.make_context_current(window)       # ユーザがウィンドウを閉じるまでループ     while not glfw.window_should_close(window):         # 線の色指定（赤）         glColor3f(1.0, 0.0, 0.0)         # 中を塗りつぶす         glBegin(GL_POLYGON)         glVertex2d(-0.9, -0.9)         glVertex2d(0.9, -0.9)         glVertex2d(0.9, 0.9)         glVertex2d(-0.9, 0.9)         glEnd()         # ダブルバッファのスワップ         glfw.swap_buffers(window)           # イベントの受け付け         glfw.poll_events()       # ウィンドウを破棄     glfw.destroy_window(window)     # GLFWを終了     glfw.terminate()   # メイン関数 if __name__ == "__main__":     main()

glBeginにGL_POLYGONを指定することで、中を塗りつぶすことが分かります。

システム
エンジニア

なるほど。PythonでOpenGLを使った描画の方法がよく分かりました。

プロジェクト
マネージャー

ぜひ、ソースコードを参考にして、ご自身で書いてみてください。

まとめ

いかがでしたでしょうか。PythonでOpenGLを使った描画について説明しました。GLFWを使った、ウィンドウの表示・線を引く・中を塗りつぶす方法について紹介しました。

ぜひご自身でソースコードを書いて、理解を深めてください。

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