OpenGL 学习笔记(3)绘制几何物体

         几何物体可以用点来描述,我们可以通过OpenGL的api来了解一下

几何图形类型

其中以glBegin开始,glEnd结束

下图是采用不同类型的图形效果

为了熟悉上诉图形,下面来对每种图形进行测试

建立基础坐标系

在画图之前，首先要先建立坐标系,将以左下角为(0,0)点,如下图

窗体的大小则作为修剪的范围

void reshape (int w, int h)
{
   glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
   glMatrixMode (GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity ();
   gluOrtho2D (0.0, (GLdouble) w, 0.0, (GLdouble) h);
}


int main(int argc, char** argv)
{
   glutInit(&argc, argv);
   glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
   glutInitWindowSize (400, 150); 
   glutInitWindowPosition (100, 100);
   glutCreateWindow (argv[0]);
   init ();
   glutDisplayFunc(display); 
   glutReshapeFunc(reshape);
   glutMainLoop();
   return 0;
}

GL_POINTS

Draws a point at each of the n vertices.
画7个点
示例1

void drawPoint1(void)
{
       int i;
       glColor3f (0.0, 0.0, 0.0);
       glBegin(GL_POINTS);
       for (i = 0; i < 7; i++)
          glVertex2f (20.0 + ((GLfloat) i * 20.0), 50.0);
       glEnd ();
}

点很小，几乎看不见
可以用glPointSize调整point的大小,如下。现在看起来清晰多了
示例2

void drawPoint2(void)
{
       int i;
       
       glColor3f (0.0, 0.0, 0.0);
       glPointSize(5);
       glBegin(GL_POINTS);
       for (i = 0; i < 7; i++)
          glVertex2f (20.0 + ((GLfloat) i * 20.0), 60.0);
       glEnd ();
}

GL_LINES

Draws a series of unconnected line segments.Segments are drawn between v0 and v1,between v2 and v3, and so on. If n is odd, the last segment is drawn between vn–3 and vn–2,and vn–1 is ignored.
如果将示例1的GL_POINTS更改为GL_LINES,那么将会有三条线,如下
示例3

void drawLine1(void)
{
       int i;
       glColor3f (0.0, 0.0, 0.0);
       glBegin(GL_LINES);
       for (i = 0; i < 7; i++)
          glVertex2f (20.0 + ((GLfloat) i * 20.0), 60.0);
       glEnd ();
}

注意:直线的绘制必须成对,一个点无法画一条线,上面第7个点无法画一条线

用glLineWidth设置线的宽度,如将上面的直线的宽度改为5

画点线(虚线,破折线)

上面画的直线可以称之为实线,除此之外还可以画虚线,

glLineStipple用于设置直线的点线模式,其有两个参数

第二个参数PATTERN是一个16进制的数,或者是转换为二进制的16位序列(若不足16位，以0补完)

如glLineStipple (1, 0x0101);  /*  dotted  */

从低位开始(即右侧的1开始),如果是1则绘制像素,0则留空
第一个参数是扩展因子,如上factor设置为2的话,那么将绘制2个像素,14个留空,可以观察下面效果以了解扩展因子,效果如下

如下示例4

   glEnable (GL_LINE_STIPPLE);
   glColor3f (0.0, 0.0, 0.0);
   glLineStipple (1, 0x0101);  /*  dotted  */
   drawOneLine (50.0, 125.0, 150.0, 125.0);
   glLineStipple (1, 0x00FF);  /*  dashed  */
   drawOneLine (150.0, 125.0, 250.0, 125.0);
   glLineStipple (1, 0x1C47);  /*  dash/dot/dash  */
   drawOneLine (250.0, 125.0, 350.0, 125.0);

///* in 2nd row, 3 wide lines, each with different stipple */
   glLineWidth (5.0);
   glLineStipple (1, 0x0101);  /*  dotted  */
   drawOneLine (50.0, 100.0, 150.0, 100.0);
   glLineStipple (1, 0x00FF);  /*  dashed  */
   drawOneLine (150.0, 100.0, 250.0, 100.0);
   glLineStipple (1, 0x1C47);  /*  dash/dot/dash  */
   drawOneLine (250.0, 100.0, 350.0, 100.0);
   glLineWidth (1.0);
///* in 4th row, 6 independent lines with same stipple  */
   for (i = 0; i < 6; i++) {
      drawOneLine (50.0 + ((GLfloat) i * 50.0), 50.0,
         50.0 + ((GLfloat)(i+1) * 50.0), 50.0);
   }
//
///* in 5th row, 1 line, with dash/dot/dash stipple    */
///* and a stipple repeat factor of 5                  */
   glLineStipple (5, 0x1C47);  /*  dash/dot/dash  */
   drawOneLine (50.0, 25.0, 350.0, 25.0);

   glDisable (GL_LINE_STIPPLE);

效果如下

状态管理

在绘制点画线时,必须先开启其效果(glEnable)，在使用完毕后关闭效果(glDisable )

如上面代码，在最开始的时候则调用glEnable (GL_LINE_STIPPLE)方法,结束后则调用glDisable (GL_LINE_STIPPLE);

GL_LINE_STRIP和GL_LINE_LOOP

GL_LINE_STRIP用于点之间的连线,GL_LINE_LOOP则在STRIP的基础上同时将第1个点和最后一个点连起来

示例5

void drawLineStrip()
{
       glColor3f (0.0, 0.0, 0.0);
       glPointSize(5);
       glBegin(GL_LINE_STRIP);
       glVertex2i(20,20);
       glVertex2i(30,50);
       glVertex2i(100,80);
       glVertex2i(120,40);
       glVertex2i(10,40);
       glEnd ();
}

如果换成GL_LINE_LOOP则效果如下

这篇将没讲完的几个类型讲完

画三角形

画三角形以不同顶点的连接有三种方式,但都是内部填充的方式

1. GL_TRIANGLES如同GL_LINES一样，第一个三角形的点是V0,V1,V2，第二个则是V3,V4,V5，即是一个3的倍数
2. GL_TRIANGLE_STRIP的填充方式犹如放弃前一个顶点，如第一个三角形V0,V1,V2,第二个则是V1,V2,V3(舍弃V0)
3. GL_TRIANGLE_FAN的填充方式将永远以V0为起始点,如第一个三角形为V0,V1,V2,第二个则是V0,V2,V3

这里就不自己画了，上面的例子已经可以充分表达了

画四边形

有两种方式

其区别与画三角形相同,只不过STRIP是隔了2个顶点

画多边形

GL_POLYGON用于画多边形

多边形无法绘制非凸多边形,如下图

但可以用glPolygonMode函数改变多边形绘制的模式，绘制其轮廓

void drawpolygon()
{
       glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);
       glColor3f (0.0, 0.0, 0.0);
       glBegin(GL_POLYGON);
       glVertex2i(20,20);
       glVertex2i(30,10);
       glVertex2i(100,50);
       glVertex2i(120,100);
       glVertex2i(50,120);
       glVertex2i(50,60);
       glEnd ();
}

效果如下