OpenGL 入门教程3

点的大小默认为 1 个像素,但也可以改变之。改变的命令为 glPointSize,其函数原型如下:

void glPointSize(GLfloat size);

size 必须大于 0.0f,默认值为 1.0f,单位为“像素”。

注意:对于具体的 OpenGL 实现,点的大小都有个限度的,如果设置的 size 超过最大值,则设置可能会有

问题。

例子

void myDisplay(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glPointSize(5.0f);

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2f(0.0f, 0.0f);

glVertex2f(0.5f, 0.5f);

glEnd();

glFlush();

}

2、关于直线

(1)直线可以指定宽度:

void glLineWidth(GLfloat width);

其用法跟 glPointSize 类似。

(2)画虚线。

首先, 使用glEnable(GL_LINE_STIPPLE);来启动虚线模式 (使用 glDisable(GL_LINE_STIPPLE)可以关闭之) 。

然后,使用 glLineStipple 来设置虚线的样式。

void glLineStipple(GLint factor, GLushort pattern);

pattern 是由 1 和 0 组成的长度为 16 的序列,从最低位开始看,如果为 1,则直线上接下来应该画的 factor

个点将被画为实的;如果为 0,则直线上接下来应该画的 factor 个点将被画为虚的。

以下是一些例子:

声明:该图片来自 www.opengl.org,该图片是《OpenGL 编程指南》一书的附图,由于该书的旧版(第一版,

1994 年)已经流传于网络,我希望没有触及到版权问题。

示例代码:

void myDisplay(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glEnable(GL_LINE_STIPPLE);

glLineStipple(2, 0x0F0F);

glLineWidth(10.0f);

glBegin(GL_LINES);

glVertex2f(0.0f, 0.0f);

glVertex2f(0.5f, 0.5f);

glEnd();

glFlush();

}

3、关于多边形

多边形的内容较多,我们将讲述以下四个方面。

(1)多边形的两面以及绘制方式。

虽然我们目前还没有真正的使用三维坐标来画图,但是建立一些三维的概念还是必要的。

从三维的角度来看,一个多边形具有两个面。每一个面都可以设置不同的绘制方式:填充、只绘制边缘轮

廓线、只绘制顶点,其中“填充”是默认的方式。可以为两个面分别设置不同的方式。

glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL); // 设置正面为填充方式

glPolygonMode(GL_BACK, GL_LINE); // 设置反面为边缘绘制方式

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_POINT); // 设置两面均为顶点绘制方式

(2)反转

一般约定为“顶点以逆时针顺序出现在屏幕上的面”为“正面”,另一个面即成为“反面”。生活中常见的物体

表面,通常都可以用这样的“正面”和“反面”,“合理的”被表现出来(请找一个比较透明的矿泉水瓶子,在

正对你的一面沿逆时针画一个圆,并标明画的方向,然后将背面转为正面,画一个类似的圆,体会一下“正

面”和“反面”。你会发现正对你的方向,瓶的外侧是正面,而背对你的方向,瓶的内侧才是正面。正对你的

内侧和背对你的外侧则是反面。这样一来,同样属于“瓶的外侧”这个表面,但某些地方算是正面,某些地

方却算是反面了) 。

但也有一些表面比较特殊。例如“麦比乌斯带”(请自己 Google 一下) ,可以全部使用“正面”或全部使用“背

面”来表示。

可以通过 glFrontFace 函数来交换“正面”和“反面”的概念。

glFrontFace(GL_CCW); // 设置 CCW 方向为“正面”,CCW 即 CounterClockWise,逆时针

glFrontFace(GL_CW); // 设置 CW 方向为“正面”,CW 即 ClockWise,顺时针

下面是一个示例程序,请用它替换第一课中的 myDisplay 函数,并将 glFrontFace(GL_CCW)修改为

glFrontFace(GL_CW),并观察结果的变化。

void myDisplay(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL); // 设置正面为填充模式

glPolygonMode(GL_BACK, GL_LINE); // 设置反面为线形模式

glFrontFace(GL_CCW); // 设置逆时针方向为正面

glBegin(GL_POLYGON); // 按逆时针绘制一个正方形,在左下方

glVertex2f(-0.5f, -0.5f);

glVertex2f(0.0f, -0.5f);

glVertex2f(0.0f, 0.0f);

glVertex2f(-0.5f, 0.0f);

glEnd();

glBegin(GL_POLYGON); // 按顺时针绘制一个正方形,在右上方

glVertex2f(0.0f, 0.0f);

glVertex2f(0.0f, 0.5f);

glVertex2f(0.5f, 0.5f);

glVertex2f(0.5f, 0.0f);

glEnd();

glFlush();

}

(3)剔除多边形表面

在三维空间中,一个多边形虽然有两个面,但我们无法看见背面的那些多边形,而一些多边形虽然是正面

的,但被其他多边形所遮挡。如果将无法看见的多边形和可见的多边形同等对待,无疑会降低我们处理图

形的效率。在这种时候,可以将不必要的面剔除。

首先,使用 glEnable(GL_CULL_FACE);来启动剔除功能(使用 glDisable(GL_CULL_FACE)可以关闭之)

然后,使用 glCullFace 来进行剔除。

glCullFace 的参数可以是 GL_FRONT,GL_BACK 或者 GL_FRONT_AND_BACK,分别表示剔除正面、剔

除反面、剔除正反两面的多边形。

注意:剔除功能只影响多边形,而对点和直线无影响。例如,使用 glCullFace(GL_FRONT_AND_BACK)

后,所有的多边形都将被剔除,所以看见的就只有点和直线。

(4)镂空多边形

直线可以被画成虚线,而多边形则可以进行镂空。

首先,使用 glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE);来启动镂空模式(使用 glDisable(GL_POLYGON_STIPPLE)

可以关闭之) 。

然后,使用 glPolygonStipple 来设置镂空的样式。

void glPolygonStipple(const GLubyte *mask);

其中的参数 mask 指向一个长度为 128 字节的空间,它表示了一个 32*32 的矩形应该如何镂空。其中:第一

个字节表示了最左下方的从左到右 (也可以是从右到左, 这个可以修改) 8 个像素是否镂空 (1 表示不镂空,

显示该像素;0 表示镂空,显示其后面的颜色) ,最后一个字节表示了最右上方的 8 个像素是否镂空。

但是,如果我们直接定义这个 mask 数组,像这样:

static GLubyte Mask[128] =

{

0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // 这是最下面的一行

0x00, 0x00, 0x00, 0x00,

0x03, 0x80, 0x01, 0xC0, // 麻

0x06, 0xC0, 0x03, 0x60, // 烦

0x04, 0x60, 0x06, 0x20, // 的

0x04, 0x30, 0x0C, 0x20, // 初

0x04, 0x18, 0x18, 0x20, // 始

0x04, 0x0C, 0x30, 0x20, // 化

0x04, 0x06, 0x60, 0x20, // ,

0x44, 0x03, 0xC0, 0x22, // 不

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, // 建

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, // 议

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, // 使

0x44, 0x01, 0x80, 0x22, // 用

0x44, 0x01, 0x80, 0x22,

0x44, 0x01, 0x80, 0x22,

0x66, 0x01, 0x80, 0x66,

0x33, 0x01, 0x80, 0xCC,

0x19, 0x81, 0x81, 0x98,

0x0C, 0xC1, 0x83, 0x30,

0x07, 0xE1, 0x87, 0xE0,

0x03, 0x3F, 0xFC, 0xC0,

0x03, 0x31, 0x8C, 0xC0,

0x03, 0x3F, 0xFC, 0xC0,

0x06, 0x64, 0x26, 0x60,

0x0C, 0xCC, 0x33, 0x30,

0x18, 0xCC, 0x33, 0x18,

0x10, 0xC4, 0x23, 0x08,

0x10, 0x63, 0xC6, 0x08,

0x10, 0x30, 0x0C, 0x08,

0x10, 0x18, 0x18, 0x08,

0x10, 0x00, 0x00, 0x08 // 这是最上面的一行

};

这样一堆数据非常缺乏直观性,我们需要很费劲的去分析,才会发现它表示的竟然是一只苍蝇。

如果将这样的数据保存成图片,并用专门的工具进行编辑,显然会方便很多。下面介绍如何做到这一点。

首先,用 Windows 自带的画笔程序新建一副图片,取名为 mask.bmp,注意保存时,应该选择“单色位图”。

在“图象”->“属性”对话框中,设置图片的高度和宽度均为 32。

用放大镜观察图片,并编辑之。黑色对应二进制零(镂空) ,白色对应二进制一(不镂空) ,编辑完毕后保

存。

然后,就可以使用以下代码来获得这个 Mask 数组了。

static GLubyte Mask[128];

FILE *fp;

fp = fopen("mask.bmp", "rb");

if( !fp )

exit(0);

// 移动文件指针到这个位置,使得再读 sizeof(Mask)个字节就会遇到文件结束

// 注意-(int)sizeof(Mask)虽然不是什么好的写法,但这里它确实是正确有效的

// 如果直接写-sizeof(Mask)的话,因为 sizeof 取得的是一个无符号数,取负号会有问题

if( fseek(fp, -(int)sizeof(Mask), SEEK_END) )

exit(0);

// 读取 sizeof(Mask)个字节到Mask

if( !fread(Mask, sizeof(Mask), 1, fp) )

exit(0);

fclose(fp);

好的,现在请自己编辑一个图片作为 mask,并用上述方法取得 Mask 数组,运行后观察效果。

说明:绘制虚线时可以设置 factor 因子,但多边形的镂空无法设置 factor 因子。请用鼠标改变窗口的大小,

观察镂空效果的变化情况。

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void myDisplay(void)

{

static GLubyte Mask[128];

FILE *fp;

fp = fopen("mask.bmp", "rb");

if( !fp )

exit(0);

if( fseek(fp, -(int)sizeof(Mask), SEEK_END) )

exit(0);

if( !fread(Mask, sizeof(Mask), 1, fp) )

exit(0);

fclose(fp);

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE);

glPolygonStipple(Mask);

glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f); // 在左下方绘制一个有镂空效果的正方形

glDisable(GL_POLYGON_STIPPLE);

glRectf(0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.5f); // 在右上方绘制一个无镂空效果的正方形

glFlush();

}

小结

本课学习了绘制几何图形的一些细节。

点可以设置大小。

直线可以设置宽度;可以将直线画成虚线。

多边形的两个面的绘制方法可以分别设置;在三维空间中,不可见的多边形可以被剔除;可以将填充多边

形绘制成镂空的样式。

了解这些细节会使我们在一些图象绘制中更加得心应手。

另外,把一些数据写到程序之外的文件中,并用专门的工具编辑之,有时可以显得更方便。

时间: 2024-10-15 00:58:02

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