[miniRT] 핵심개념 - MiniLibX, mlx.h

sham·2022년 5월 20일

42Seoul miniRT

[miniRT]

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개요

MiniLibX와 “mlx.h”는 같은 말로, 스크린에 무언가를 렌더링 할 수 있게 해주는 작은 그래픽 라이브러리다.

"mlx.h"에서 제공하는 기능들은 내부적으로 Mac OS X의 OpenGL과 AppKit을 이용하기 때문에 실행파일로 링킹하는 단에서 OpenGL과 AppKit을 프레임워크로써 이용하겠다고 명시해야 한다.

OpenGL : 오픈 그래픽 라이브러리은 1992년 실리콘 그래픽스사에서 만든 2차원 및 3차원 그래픽스 표준 API 규격으로, 프로그래밍 언어 간 플랫폼 간의 교차 응용 프로그래밍을 지원한다.
AppKit : 일반적으로 AppKit이라고 하는 Application Kit는 NeXTSTEP의 그래픽 사용자 인터페이스 툴킷 으로, Foundation 및 Display PostScript 와 함께 OpenStep API 사양의 핵심 부분 중 하나다.

컴파일 방법

목적 파일

컴파일하려면 일련의 처리가 필요하다.
- 설정되어 있는 헤더 디렉토리에서 자동으로 찾는 방법.
  - gcc -lmlx -framework OpenGl -framework AppKit ...
- 라이브러리의 경로를 직접 지정하는 방법.
  - cc -L /(라이브러리 경로) -lmlx -framework OpenGL -framework AppKit ...
  - 만약 해당 경로에 라이브러리가 존재하지 않는다면 내장 라이브러리에서 찾는다.
  - 실제 라이브러리 파일이 존재해야 한다! 위의 명령만으로는 Makefile을 실행하지 않는다!

실행 파일

링킹하려면 일련의 처리가 필요하다.
- 설정되어 있는 lib 디렉토리에서 내장 라이브러리를 찾는 방법.
  - gcc -lmlx -framework OpenGl -framework AppKit ...
- 라이브러리의 경로를 직접 지정하는 방법.
  - cc -L /(라이브러리 경로) -lmlx -framework OpenGL -framework AppKit ...
  - 만약 해당 경로에 라이브러리가 존재하지 않는다면 내장 라이브러리에서 찾는다.
  - 실제 라이브러리 파일이 존재해야 한다! 위의 명령만으로는 Makefile을 실행하지 않는다!

예제

mlx_init - 초기화

#include <mlx.h>

int main(void)
{
	void *mlx_ptr;

	mlx_ptr = mlx_init();
	return (0);
}

mlx.h 파일에 선언되어 있는 mlx_init함수를 활용해서 포인터를 초기화할 수 있는데, mlx_ptr은 mlx_init()함수가 리턴하는 mlx 구조체의 주소를 가리키게 된다.

mlx_new_window - 화면 띄우기

#include <mlx.h>

int main()
{
	void	*mlx_ptr;
	void	*win_ptr; // 생성할 윈도우를 가리키는 포인터
	
	mlx_ptr = mlx_init();	
	win_ptr = mlx_new_window(mlx_ptr, 500, 500, "Hellow World!"); 
	mlx_loop(mlx_ptr); // loop를 돌면서 event를 기다리고, 생성한 윈도우를 Rendering한다. 
	return (0);
}

화면에 빈 모니터를 띄울 수 있다.

data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==

만약 초기화 하지 않은 mlx_ptr이 mlx_new_window함수로 전달된다면 segfault를 발생한다.

이 함수는 창을 생성하는 것 까지만 작동하고 실제로 모니터상에 창을 띄우진 않는다. mlx_loop 함수를 주석처리해보면 실행파일을 실행했을 때, 아무것도 보이지 않는 것을 알 수 있다.

mlx_loop에 mlx 포인터를 집어넣지 않으면 창이 떠오르지 않는다. mlx_loop는 loop를 돌면서 이벤트를 기다리는 동시에 화면을 모니터 상에 띄우는 작업을 한다.

mlx_pixel_put - 모니터에 픽셀 찍기

#include <unistd.h>
#include <mlx.h>

int main(
{
	void	*mlx_ptr;
	void	*win_ptr;
	t_data	image;

	mlx_ptr = mlx_init();
	win_ptr = mlx_new_window(mlx_ptr, 500, 500, "Hellow World!");
	image.img = mlx_new_image(mlx_ptr, 500, 500); // 이미지 객체 생성
	image.addr = mlx_get_data_addr(image.img, &image.bits_per_pixel, &image.line_length, &image.endian); // 이미지 주소 할당
	for (int i = 0 ; i < 500; i++)
	{
		for (int j = 0 ; j < 500; j++)
		{
			mlx_pixel_put(mlx_ptr, win_ptr, i, j, 0x00FFFFFF);
		}
	}
	mlx_loop(mlx_ptr);
	return (0);
}

mlx_pixel_put는 i, j에 해당하는 한 픽셀을 색칠하는 함수다.

mlx_new_image, mlx_get_data_addr - 이미지 생성, 색칠하기

#include <unistd.h>
#include <mlx.h>

//이미지의 정보를 나타내는 변수를 저장한 구조체
typedef struct s_data
{
	void 	*img;
	char	*addr;
	int		bits_per_pixel;
	int		line_length;
	int		endian;
}		t_data;

//이미지의 원하는 좌표에 해당하는 주소에 color값을 넣는 함수
void			my_mlx_pixel_put(t_data *data, int x, int y, int color)
{
	char	*dst;

	dst = data->addr + (y * data->line_length + x * (data->bits_per_pixel / 8));
	*(unsigned int*)dst = color;
// 
}

int main()
{
	void	*mlx_ptr;
	void	*win_ptr;
	t_data	image;

	mlx_ptr = mlx_init();
	win_ptr = mlx_new_window(mlx_ptr, 500, 500, "Hellow World!");
	image.img = mlx_new_image(mlx_ptr, 500, 500); // 이미지 객체 생성
	image.addr = mlx_get_data_addr(image.img, &image.bits_per_pixel, &image.line_length, &image.endian); // 이미지 주소 할당
	for (int i = 0 ; i < 500 ; i++)
	{
		for (int j = 0 ; j < 500 ; j++)
		{
			my_mlx_pixel_put(&image, i, j, 0x00FFFFFF);
		}	
	}
	mlx_put_image_to_window(mlx_ptr, win_ptr, image.img, 0, 0);
	mlx_loop(mlx_ptr);
	return (0);
}

image.addr에 mlx_new_image를 통해 할당받는 img 구조체의 포인터 img에 대한 정보를 리턴하는데, 이때 정보는 해당 이미지를 한 줄로 쭉 늘인 형태와 같은 char 배열이 된다. 해당 위치에 TRGB 값에 해당하는 색깔을 집어넣으면 이미지의 해당 좌표가 색칠되는 형식이다.