Documentation
This commit is contained in:
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README.md
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README.md
@@ -5,6 +5,8 @@ explore each dimension in an intuitive and dynamic way.
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Import your .klein files, which represents multidimentional surface.
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Import your .klein files, which represents multidimentional surface.
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# Building
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# Building
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Manigraph is written in C99, and uses OpenGL 2.0 for the rendering. So you just
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need a C compiler to build this project.
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## Source code
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## Source code
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```
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@@ -32,3 +34,25 @@ make linux-wayland
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make cocoa
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make cocoa
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make CC=emcc wasm
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make CC=emcc wasm
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```
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```
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# Design
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Manigraph is a program designed with sustainability in mind. It is built to be
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portable, resource-efficient, and easy to maintain and scale. The program
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follows a Data-Oriented Programming (DOP) paradigm, where each file is
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responsible for a specific data type and manages its own dependencies. Each
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function is named after the file it resides in, ensuring a clear organization
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and structure.
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The independence of data types allows for efficient scaling and maintenance.
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The main file is a special case in this design: it is responsible for combining
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all the data types in a comprehensive manner, actng as the workflow of the program.
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# Contributing
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Before commiting use `clang-format`, for coding style consistency. Your
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contribution must be whitin the design principles and the concept of Manigraph.
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The following diagram illustrates the relationships between files, showing how
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they are connected through dependencies. It also highlights the scenarios where
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files are not independent of one another,
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# Estructura de archivos
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Díaz Camacho Pedro Emilio
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# Headers
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## main.h
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Este archivo incluye los prototipos internos, que va a usar el programa
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funge como api interna para los desarrolladores y debe estar bien documentada.
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# codigo fuente
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## main.c
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Este archivo debe configurar el programa antes de iniciarse, avisar de los problemas
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que eviten que el programa se ejecute correctamente, iniciar y terminar los objetos que use el
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programa, así como ejecutar la función principal
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### Depende de
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- <GL/gl.h>
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## context.c
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En este archivo se escoge un color para limpiar la pantalla y tiene una función para limpiar
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tanto lo dibujado en pantalla, como distintos buffers gráficos.
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### Depende de
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- <GL/gl.h>
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## input.c
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Incluye la función `poll_input`, que se ejecuta en cada ciclo del programa y devuelve un
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cuaternion de tipo `float *` que representa la rotación total del cubo, después de interactuar
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con el programa.
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### Depende de
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- <GLFW/glfw3.h>
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- <cglm/quat.h>
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## matrix.c
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Incluye las funciónes para configurar y cargar en la GPU las 3 matrices principales.
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- `fix_matrix` esta matriz no cambia y se usa para configurar la perspectiva y la vista que
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va a usar el programa en todo momento.
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- `mdl_matrix` esta matriz depende de cada mesh y describe la rotación única de cada objeto,
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se usa para rotar los ejes ortogonamente con un indice.
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- `rot_matrix` esta matriz describe la rotación total de todos los objetos y se configura con
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un cuaternio
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### Depende de
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- <cglm/mat4.h>
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- <cglm/cam.h>
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- <cglm/quat.h>
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## mesh.c
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Este archivo se usa para crear, destruir y dibujar objetos de tipo `mesh`, un `mesh` es una
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colección de triángulos que describen un objeto multidimensional.
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### Depende de
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- <GL/gl.h>
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- <stdlib.h>
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## shader.c
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Debe crear, destruir y usar los shaders, estos shaders son programas para la gpu escritos en glsl para
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además aquí se carga memoria en gpu con las funciónes `gload_`
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### Depende de
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- <GL/gl.h>
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## texture.c
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Debe cargar, usar y destruir las texturas, que va a usar la gpu, también crea una textura
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para una paleta de colores definida, esto para manipular fácilmente los colores que usará el programa.
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### Depende de
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- <GL/gl.h>
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## window.c
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Crea, usa, limpie y cierra una ventana, una ventana tiene un contexto de OpenGL asociado para poder
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dibujar objetos en ella, tiene una función especial para avisar si la ventana está abierta para
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dibujar.
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### Depende de
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- <GLFW/glfw3.h>
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# Datos
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## data/cube.h
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Aquí esta la información del mesh de un cubo, este se va a borrar cuando podamos
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importar meshes para graficarlos.
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## data/axis.h
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Aquí está el mesh de un solo eje, este se va a rotar para hacer los otros 2 ejes.
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## data/shaders.h
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Aquí estan los shaders en glsl para dibujar en pantalla
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# Tipos de datos del proyecto
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Díaz Camacho Pedro Emilio
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# Introducción
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En este archivo vamos a detallar los tipos de datos únicos del programa, estos
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tipos de datos son estructuras que representan objetos computacionales y son
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necesarios para integrar las distintas partes del programa.
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## window_t
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En `window.c` tenemos una estructura que es la ventana y esta se representa por `window_t`,
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este tipo de dato es un pointer que es manejado por `glfw`.
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## id_t
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`id_t` es un tipo de dato que representa objetos de `OpenGL`, estos datos
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normalmente vienen enumerados, y en `manigraph` se usan para representar `shaders`,
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`programs` y `texture`.
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## mesh_t
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Este es un tipo de dato usado para interactuar con `mesh.c`, este representa la triangulación de un
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objeto gráfico y funciona ocultando las variables que `OpenGL` necesita en un `void *`.
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## mat4_t
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`mat4_t` se usará para representar las matrices, se usará este tipo de dato exclusivamente
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en `matrix.c` y funcionará con el tipo de dato `mat4` de `cglm`.
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## quat_t
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Este tipo de dato sirve para representar un quaternio, este quaternio representa la rotación
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del objeto gráficado en la proyección tridimensional, y se usará para crear una matriz que
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pueda entender `glsl`.
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## narray
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`narray` es un tipo de dato que funciona como un `array` enumerado, esto significa que el primer
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elemento del `array` dice cuantos elementos tiene este, sin contar el primer elemento, y los demas elementos
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funcionan como un `array` normal.
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esta estructura nos ayuda a trabajar con arrays de tamaños arbitrario de forma óptima y sin tener que marcar el
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último elemento de forma especial.
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### narray_u8_t
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es un `narray` para `char` y `unsigned char`.
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### narray_float_t
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es un `narray` para `float`.
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# Manual de Diseño
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Diaz Camacho Pedro Emilio
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# Objetivos
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## Prioridad alta
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- [ ] El programa debe actualizarse cuando interactuan con el.
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- [ ] El usuario quiere:
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- [X] Ver 3 ejes en todo momento.
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- [ ] Ver que ejes esta viendo.
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- [ ] Ver cuantos ejes hay.
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- [X] El usuario quiere:
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- [X] Rotar estos ejes,
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- [X] Ver donde quedan los ejes despues de la rotados.
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- [ ] El usuario experimentado quiere ejecutar el programa y pasar la variedad:
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- [ ] Como argumento del programa.
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- [ ] Desde la entrada estandar del programa.
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## Prioridad media
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- [ ] El usuario quiere:
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- [ ] Cambiar los ejes que se ven por pares.
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- [ ] Cambiar los ejes donde esta la informacion de los ejes.
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- [ ] El usuario quiere interactuar con el programa:
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- [ ] Usando solo el mouse.
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- [ ] Usando solo el teclado.
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## Prioridad baja
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- [ ] El usuario quiere guardar las transformaciones como un archivo GIF.
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# Camino
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0. Graficadora de un cubo.
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1. Se hace un programa que muestre un cubo.
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1. Se muestran los 3 ejes del cubo
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1. Se rota el cubo en sus 3 ejes usando el teclado.
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1. Se rota el cubo en sus 3 ejes usando el mouse.
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1. Se muestran la etiqueta de los ejes.
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1. Se hace el formato de objetos multidimensionales.
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0. Programa ejemplo
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1. Se hace un programa que divida un cuadrado en triangulos.
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1. Se mapea cada vertice del triangulo en un punto de la cinta de
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mobius usando una parametrizacion
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1. Se mapea cada vertice del triangulo en un punto de la botella de
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klein usando una parametrizacion
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1. Se divide cada lado de un cubo de n dimensiones, en triangulos.
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0. Graficadora de variedades
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1. Se generaliza el programa para usar este formato.
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1. Se muestran la informacion de los ejes mostrados y cuantos hay.
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1. Se pueden cambiar los ejes por pares
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1. Usando el mouse.
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1. Usando el teclado.
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0. Detalles.
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1. Se anima el cambio de eje.
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1. Se hace el generador de GIF.
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1. Se puede cambiar el shader
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1. Documentacion
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# Problemas esperados al desarrollar
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Diaz Camacho Pedro Emilio
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## OpenGL esperan objetos tridimensionales, no de n dimensiones.
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Usando glVertexAttribPointer podemos pasar las coordenadas que
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queramos de los puntos de las variedades, y con ello usar objetos 3D en
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el shader.
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## Rotar ejes por pares en una animacion continua.
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- Con glVertexAttribPointer podemos pasar las coordenadas del eje
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seleccionado, al shader.
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- Con la funcion mix del shader y bloqueando el input, podemos hacer
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una animacion pasando una variable con la cpu.
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- Cuando la animacion termine intercambiar los indices del layout,
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usando glVertexAttribPointer otra vez.
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## Volumen de la variedad.
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Dado que la funcion parametrizadora es continua, mandamos la frontera
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de un n-cubo a la frontera de una variedad, por lo que solo basta
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graficar la frontera de la variedad.
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# Manual de usario para Manigraph
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Manigraph es un graficador interactivo de variedades que lee archivos
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binarios de una variedad multidimensional y los proyecta a 3 dimensiones.
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# Glosario
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Llamaremos a los 3 ejes de la proyección tridimensional `X`, `Y` y `Z`,
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este sistema de coordenadas es derecho con el eje `Z` apuntando afuera de la pantalla
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# Controles
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## Teclado
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- `Q` Rota el eje `X` de forma horaria.
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- `W` Rota el eje `X` de forma antihoraria.
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- `A` Rota el eje `Y` de forma horaria.
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- `S` Rota el eje `Y` de forma antihoraria.
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- `Z` Rota el eje `Z` de forma horaria.
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- `X` Rota el eje `Z` de forma antihoraria.
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## Mouse
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- Hacer `click` en un eje lo selecciona.
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- El `scroll` del mouse hace girar al eje seleccionado.
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