opengl 笔记（一）

参考《opengl入门教程》、《OpenGL之坐标转换》、《OpenGL绘制管线操作细节》等资料。

复习下留个备忘：）

/*-
 * Opengl Demo Test
 *
 * Fredric  : 2016-7-8
 */
#include <GLUT/GLUT.h>

void display_demo01();

void display_demo02();

void display_demo03();

void display_demo04();

/*
 *   Main Function
 */
int main(int argc, char ** argv)
{
    /*  glutInit
     *  GLUT初始化
     */
    glutInit(&argc, argv);

    /*
     *  int glutCreateWindow(char* name);
     *  产生一个顶层窗口
     *  char* name:窗口名称
     * return int:窗口标记符号，可以glutGetWindow获取引用
     */
    glutCreateWindow("Fredric Practice Demo");

    /*
     *  void glutDisplayFunc(void (*func)(void));
     *  为当前窗口设置显示回调函数
     */
    glutDisplayFunc(display_demo04);

    /*
     * void glutMainLoop()
     * glut程序进入事件循环
     */
    glutMainLoop();

}

//****************************************************************************

/*
 * 基础显示函数demo
 */
void display_demo01(){

    /*
     *  void glClear(GLbitfield mask);
     *  根据mask的要求清除缓冲值
     *  GL_COLOR_BUFFER_BIT:    当前可写的颜色缓冲
     *  GL_DEPTH_BUFFER_BIT:    深度缓冲
     *  GL_ACCUM_BUFFER_BIT:   累积缓冲
     *  GL_STENCIL_BUFFER_BIT: 模板缓冲
     */
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    /*
     *  void glRectf (GLfloat x1, GLfloat y1, GLfloat x2, GLfloat y2)
     *  等价于：
     *  glBegin(GL_POLYGON);
     *  glVertex2(x1, y1);
     *  glVertex2(x2, y1);
     *  glVertex2(x2, y2);
     *  glVertex2(x1, y2);
     *  glEnd();
     *  在opengl的世界坐标系中，(0，0，0)是屏幕中心的原点，整个窗口范围为-1到1
     *  在下例中绘制的矩形覆盖全部窗口
     */
    glRectf(-1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f);

    /*
     * opengl命令立即执行
     */
    glFlush();
}

//****************************************************************************

/*
 *  绘制基本图形demo
 */
void display_demo02(){

    //绘制点
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    /*
     * 限定一组或多组图元的定义
     */
    glBegin(GL_POINTS);
    /*
     * void glPointSize(    GLfloat size);
     * 定义栅格点的大小，初始大小为1
     */
    glPointSize(5.0f);
    glVertex2f(-0.5f, 0.0f);
    glVertex2f(0.0f, 0.0f);
    glVertex2f(0.5f, 0.0f);
    glEnd();
    glFlush();

    //绘制直线
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_LINES);

    //下例中会绘制两条直线
    glVertex2f(-0.5f, 0.0f);
    glVertex2f(0.5f, 0.0f);

    glVertex2f(-0.5f, -0.3f);
    glVertex2f(0.5f, 0.3f);
    glEnd();
    glFlush();

    //绘制多边形
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_POLYGON);
    glVertex2f(-0.5f, 0.0f);
    glVertex2f(0.5f, 0.0f);
    glVertex2f(-0.5f, -0.3f);
    glVertex2f(0.5f, 0.3f);
    glEnd();
    glFlush();

    //绘制圆
    int n = 40;
    float pi = 3.1415926;
    float d  = 0.5f;

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_POLYGON);

    for(int i = 0; i < n; i++){
        glVertex2f(d*cos(2*pi/n*i), d*sin(2*pi/n*i));
    }

    glEnd();
    glFlush();

}

//*********************************************************************************

/*
 * 颜色基本处理demo
 */
void display_demo03(){

    float pi = 3.1415926;

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

    /*
     *  void glColor3f (GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue);
     *  R\G\B 三原色值
     */
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
    glVertex2f(0.0f, 0.0f);
    for(int i=0; i<=8; ++i) {
        glColor3f(i * 0x04, 0, 0);
        glVertex2f(cos(i*pi/4), sin(i*pi/4));
    }
    glEnd();
    glFlush();
}

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/*
 * 绘制立体基本形状demo
 * 在opengl的绘制管线中，主要分为两部分工作：
 * 1、模型观测变化：即具体物体的现实位置和角度
 * 2、投影变换：即将3维信息的图像影射到2维的屏幕中
 * 此过程中，涉及6个坐标：
 * 1、属于模型观测变换：
 * 1.1、MC(Model Coordinate) -> 模型坐标，即物体对象自己的坐标，如我们说一个正方形的定点1，1，是相对自己的某个原点0,0;
 * 1.2、WC(Word Coordinate) -> 世界坐标，将N多物体的模型坐标，统一到一个公共的坐标系；
 * 1.3、VC(View Coordinate) -> 观测坐标，理解为观察的角度，即相机摆放的位置和角度
 * 2、属于投影变换：
 * 2.1、PC(Project Coordinate) -> 将上述模型变换后的3维信息映射到2维平面上，分为正交、斜投影、透射投影等，其中透射投影包涵近小远大的概念；
 * 2.2、NC(Normalization Coordinate) -> 将投影变换的结果归一化到一个单位为1的空间内
 * 3、视口变换：
 * 3.1 DC(Device Coordinate) -> 实际在设备即屏幕上显示的坐标
 */
void display_demo04(){

    /*
     *  opengl功能启用，例如:
     *  GL_DEPTH_TEST:启用深度测试，根据坐标远近实现遮挡
     *  GL_ALPHA_TEST:根据其透明程度看是否被遮挡
     *  GL_AUTO_NORMAL:能够进行光线反射
     *  GL_TEXTURE_2D:启用二维纹理
     */
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    /*
     *  void glMatrixMode (GLenum mode);
     *  GL_PROJECTION: 对投影视图进行操作
     *  GL_MODELVIEW:  对模型视图进行操作
     *  GL_TEXTURE:    对纹理进行操作
     */
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    //把当前矩阵设置为单位矩阵
    glLoadIdentity();

    /*
     *  void gluPerspective (GLdouble fovy, GLdouble aspect, GLdouble zNear, GLdouble zFar)
     *  fovy:视角
     *  aspect:宽高比
     *  zNear:近点距离
     *  zFar:远点距离
     */
    gluPerspective(75, 1, 1, 1000);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    glLoadIdentity();

    /*
     *  gluLookAt (GLdouble eyeX, GLdouble eyeY, GLdouble eyeZ, GLdouble centerX, GLdouble centerY, GLdouble centerZ, GLdouble upX, GLdouble upY, GLdouble upZ)
     *  eyeX/Y/Z:相机在世界坐标中的位置
     *  centerX/Y/Z:物体在世界坐标中的位置
     *  upX/Y/Z: 相机的方向（相对世界坐标系）
     */
    gluLookAt(0, -100, 200, 0, 50, 10, 0, 0, 1);

    glColor3f(1.0f, 0.5f, 0.0f);

    /*
     *  glRotatef (GLfloat angle, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
     *  angle:旋转的方向
     *  x/y/z: 旋转的方向向量
     */
    glRotatef(-80.0f,10.0f,5.0f,0.0f);

    /*
     *  void APIENTRY glutSolidSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks)
     *  radius:半径
     *  slices:经线数量
     *  stacks:纬线数量
     */
    glutWireCube(100);

    glFlush();

}