OpenGL编程轻松入门（二）

OpenGL编程轻松入门（二）

（由同事黄燕创作）

 

1.         使用颜色

通过上一节的例子我们已经知道一些简单的使用颜色的方法。这一节我们进一步讲讲颜色的使用。
例2：本例子使用颜色引索模式绘制8个不同颜色的球体。阅读此例时，请主要关注函数palette和DrawColotFans。
glIndex设置当前颜色索引。参数为当前颜色索引。本例中glIndexd 函数的参数j+1对应palette中auxSetOneColor函数中的i+1，auxSetOneColor函数的后三个函数制定对应的颜色，颜色值由变量rgb[8][3]定义。
#include <GL/glut.h>
#include <GL/glaux.h>
 
void init(void)
{
        glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        glShadeModel(GL_SMOOTH);
}
 
void palette(void)
{
        GLint i;
        static GLfloat rgb[8][3]={{1,0,0},{1,0,0.5},{1,0,1},
        {0,0,1},{0,1,1},{0,1,0},{1,1,0},{1,0.5,0}};
 
        for(i = 0;i<8;i++)
        {
                        auxSetOneColor(i+1,rgb[i][0],rgb[i][1],rgb[i][2]);//设置颜色
        }
}
 
void DrawColorFans(void)
{
        GLint j;
 
        glTranslatef(-15,-15,0);
        for(j = 0;j<8;j++)
        {
                        glIndexd(j+1);//设置当前颜色索引
                       /*在不同位置绘制球体*/
                        glTranslatef(j,j-1,0);
                        glutSolidSphere(1,20,20);
        }
}
 
void CALLBACK display(void)
{
        palette();
        DrawColorFans();
        glFlush();
}
 
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
        glViewport(0,0,w,h);
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        gluPerspective(100,1,1,20);
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        glTranslatef(0,0,-15);
}
void main()
{
    /*初始化并设置窗口*/
        auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_INDEX);
        auxInitPosition(100,100,500,500);
        auxInitWindow("draw the color sphere");
     
     /*绘制及显示*/
        init();
        auxReshapeFunc(reshape);
        auxMainLoop(display);
}
2.         坐标变换

本节中的例子仅仅是将第二节的例子作了一点点改动。将myDisplay函数中画三角型的那一部分提出来写成一个函数drawTriangle。然后在myDisplay函数中用drawTriangle（）；代替原来的语句。这时例3和例1完成的功能完全一样。而此时我们知道坐标的原点在窗口的中心。我们用glTranslate函数改变坐标的原点。同样glTranslate函数后的f和d表明参数的类型。其参数的含义和glVertex中参数的含义一样。坐标原点改变后，我们再调用一次drawTriangle（）；可以发现三角型的位置已经发生了变化。
例3：利用坐标变换在不同位置画相同的三角形（部分代码）
void drawTriangle(void)
{
        glBegin(GL_TRIANGLES);//开始画三角形
                        glShadeModel(GL_SMOOTH);//设置为光滑明暗模式
                        
                        glColor3f(1.0,0.0,0.0);//设置第一个顶点点为红色
                        glVertex2f(-1.0,-1.0);//设置第一个顶点的坐标为（-1.0，-1.0）
 
                        glColor3f(0.0,1.0,0.0);//设置第二个顶点点为绿色
                        glVertex2f(0.0,-1.0);//设置第二个顶点的坐标为（0.0，-1.0）
 
                        glColor3f(0.0,0.0,1.0);//设置第三个顶点点为蓝色
                        glVertex2f(-0.5,1.0);//设置第三个顶点的坐标为（-0.5，1.0）
        glEnd();//三角形结束
 
}
 
void myDisplay(void)
{
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//buffer设置为颜色可写
 
        drawTriangle();
        glTranslatef(1,0,0);//坐标变换
        drawTriangle();
 
        glFlush();//强制OpenGL函数在有限时间内运行
}
glTranslate是对坐标进行平移，glRotate对坐标进行旋转，glScale实际上是对坐标的缩放。还有一些和透视有关的矩阵变换，在以后的例子中我们会接触到一些不同的坐标变换，在这里就不一一例举。
3.         堆栈操作

本节中的例子其结构和例1一样，仅改变myDisplay和myReshape。
例4：利用堆栈绘制三个物体——一个绿色的茶壶，一个蓝色的茶壶，一个红色的立方体（部分代码）
void myDisplay(void)
{
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 
        /*蓝色茶壶*/
        glPushMatrix();
                        glColor3f(0.0,0.0,1.0);
                        glutSolidTeapot(1.5);
        glPopMatrix();
 
        /*红色立方体*/
        glPushMatrix();
                        glTranslatef(5.0,0.0,0.0);//坐标变换
                        glColor3f(1.0,0.0,0.0);
                        glutSolidCube(1.0);
        glPopMatrix();
 
        /*绿色茶壶*/
        glPushMatrix();
                        glTranslatef(-5.0,0.0,0.0);//坐标变换
                        glColor3f(0.0,1.0,0.0);
                        glutSolidTeapot(1.0);
        glPopMatrix();
 
        glFlush();
}
 
void myReshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
        glViewport(0,0,w,h);
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        gluPerspective(80.0,(GLdouble)w/(GLdouble)h,1.0,20.0);//创建透视投影矩阵
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        glTranslatef(0.0,0.0,-8.0);
        
}
运行后，我们可以看到左边为一个绿色的茶壶，中间为蓝色的茶壶，右边为红色的立方体。现在我们注释掉所有的glPushMatrix()；glPopMatrix()；运行后我们会发现两个茶壶重叠在一起。这是因为glPushMatrix()；glPopMatrix()；使得坐标转换的原始坐标都是最初始的坐标。而将glPushMatrix();      glPopMatrix()注释掉后，glTranslatef(5.0,0.0,0.0); glTranslatef(-5.0,0.0,0.0);两行语句使得绿色茶壶回到了（0，0）就和蓝色的茶壶重叠在一起。
除此之外还有很多堆栈操作，需要用时可以通过查MSDN或网络或有关书籍。
4.         显示例表

    利用显示列表，我们们可以减少重复的劳动。我们可以从例5中得到体会。
例5：绘制六个彩色的三角形。
#include <windows.h>
#include <GL/glut.h>
 
GLuint listName = 1；
 
void myInit(void)
{
        glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);//设置背景为黑色
 
        glNewList(listName,GL_COMPILE);//创建显示列表
                /*画一个彩色多边形*/
                 glBegin(GL_POLYGON);
                         glColor3f(1.0,0.0,0.0);
                                       glVertex2f(1.0,1.0);
 
                                       glColor3f(0.0,1.0,0.0);
                                       glVertex2f(2.0,2.0);
 
                                       glColor3f(0.0,0.0,1.0);
                                       glVertex2f(1.5,2.5);
 
                                       glTranslatef(0.5,-0.5,0.0);//坐标转换
                        glEnd();
        glEndList();//结束显示列表
 
        glShadeModel(GL_SMOOTH);
}
 
 
void myDisplay(void)
{
        GLuint i;
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
        /*绘制六个三角型*/
        for(i = 0;i<6;i++)
                        glCallList(listName);
        glFlush();
}
 
void myReshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
        glViewport(0,0,w,h);
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        if(w<=h)
                        glOrtho(-4.0,4.0,-4.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,4.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,-8.0,8.0);
        else
                        glOrtho(-4.0,4.0*(GLfloat)w/(GLfloat)h,-4.0,4.0,-8.0,8.0);
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        glTranslatef(-4.0,0.0,-3.0);
}
 
int main(int argc,char ** argv)
{
        /*初始化*/
        glutInit(&argc,argv);
 
        glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);
        glutInitWindowSize(500,500);
        glutInitWindowPosition(100,200);
        
         /*创建窗口*/
        glutCreateWindow("display list");
 
        /*绘制显示*/
myInit();
        glutReshapeFunc(myReshape);
        glutDisplayFunc(myDisplay);
 
        glutMainLoop();
        return(0);
}
l         void glNewList（GLuint list，GLenum mode）和glEndList（void）创建或替换一个显示列表。list为列表名称。mode指定编译模式，本例为GL_COMPILE。GL_COMPILE表示仅仅编译。GL_COMPILE_AND_EXECUTE表示当命令被编译到显示列表时执行。显示列表时一个预先存储起来已被将来执行的一组OpenGL命令，使用glNewList函数创建显示列表，并将所有需要执行的命令按照命令发出的顺序放置在显示列表中，直到调用glEndList函数时结束显示列表。本例中所需要执行的命令为画一个多边形。
void glCallList（GLuint list）执行一个显示列表。参数list为所要执行的显示列表的名字，类型为整形。本例中在不同的位置绘制了六个完全一样的三角形。