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第四章 绘制几何图形

4.1 图形显示控制命令 4.2 绘制点、线和多边形 4.3 绘制规则三维物体函数 4.4 顶点数组4.5 法线向量

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4.1 图形显示控制命令 1. 清屏 清空窗口，需调用 2 个函数 : glClearColor(red, green, blue, alpha) 说明：参数 red, green, blue, alpha 为采用 RGBA 颜色模式下的值。取值范围 [0 ， 1] 。

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT )说明：清空窗口

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2. 指定颜色

glColor3f （ 0.0 ， 0.0 ， 0.0 ）；黑色glColor3f （ 1.0 ， 0.0 ， 0.0 ）；红色glColor3f （ 0.0 ， 1.0 ， 0.0 ）；绿色glColor3f （ 1.0 ， 1.0 ， 0.0 ）；黄色glColor3f （ 0.0 ， 0.0 ， 1.0 ）；兰色glColor3f （ 1.0 ， 0.0 ， 1.0 ）；洋红色glColor3f （ 0.0 ， 1.0 ， 1.0 ）；蓝绿色

glColor3f （ 1.0 ， 1.0 ， 1.0 ）；白色

使用函数 : glColor3f (red, green, blue)说明：参数 red ， green ， blue 指定当前颜色的 RGB 值，取值范围在 [0 ， 1]

以下为 8 种颜色设置值：

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3. 构造图形 （ 1 ）定义顶点 使用函数： glVertex{234}{sifd}( ... );说明： {234}---- 指定顶点的维数， 2 为二维； 3 为三维； 4 为四维； {sifd}---- 指定点的数据类型： s 为短整型精度； i 为整型精度； f 为浮点精度； d 为双精度。 二元数组中包含的元素是 x 和 y ；三元数组中包含的元素是x ， y 和 z ；四元数组中包含的元素是 x ， y ， z 和 w 。 如：glVertex2s(2,3) ；表示一个三维坐标为（ 2 ， 3 ， 0 ）的顶点；glVertex3f(1.0,2.1,3.5) ；表示一个三维坐标为（ 1.0 ， 2.1 ， 3.5 ）的顶点。

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（ 2 ）构造图元及其限制 绘制图形，必须使用一对函数 : glBegin(mode) // 开始绘制 ...... glEnd( ); // 结束绘制

glBegin(mode) 函数中的参数 mode 的值有多种选择 , 便可以绘制出不同的点、线或多边形 .

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4.2 绘制点、线和多边形 1. 点的绘制 1 ）基本图元选择 在 glBegin(mode) 函数中的参数 mode 选择 GL_POINTS

2 ）确定顶点坐标 使用函数 glVertex*(…)

3 ）设定点的大小 使用函数 glPointSize(size) 说明 : 该函数设定渲染点的像素宽度 , 参数 size 必须大于 0.0 ；其默认值为 1.0

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例 :下列图形中不同大小的点

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void display(void)

{ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 清屏 glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f); // 白色

glPointSize(1.0f); // 点的大小为一个像素for(int i=0; i<10; i++) // 画第一组点{ glBegin(GL_POINTS);

glVertex3f(20.0f+i*30.0f,50.0f,0.0f);

glEnd( );

}

具体绘制的函数

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glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // 绿色glPointSize(3.0f); 灯 // 点的大小为三个像素for(i=0; i<10; i++) // 画第二组点{ glBegin(GL_POINTS);

glVertex3f(20.0f+i*30.0f,30.0f,0.0f);glEnd( );

}glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // 蓝色glPointSize(5.0f); // 点的大小为五个像素for(i=0; i<10; i++) // 画第三组点{ glBegin(GL_POINTS);

glVertex3f(20.0f+i*30.0f,10.0f,0.0f);glEnd( );

}glutSwapBuffers( );

}

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2. 线的绘制 1 ）类型选择 在 glBegin(mode) 函数中的参数 mode 选择如下

Mode 的值 解释

GL_LINES 每对顶点组成线段

GL_LINE_STRIP 折线（不闭合）

GL_LINE_LOOP 闭合线

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2. 线的绘制 2 ）设定线的宽度 使用函数 glLineWidth （ GLfloat width ） 说明 : 该函数设定线的像素宽度 参数 width 必须大于 0.0 ；其默认值为 1.0

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2. 线的绘制 3 ）设定线形 使用函数 : glLineStipple （ factor, pattern ）说明 :参数 factor: 为 pattern 的扩展倍数， factor 的值限制在 1 到 256 之间。参数 pattern: 是一个 16 位二进制数。在这个二进制模板中， 0 表示不画点， 1 表示画点。

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pattern 为 0x3f07 ，二进制表示为： 0011 1111 0000 0111 ，即是从低位起绘 3 个象素，不绘 5 个象素，绘 6

个象素和不绘 2 个象素来连成一条线。

例如 :

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glLineStipple(2,0xAAAA); // 设置线型glEnable(GL_LINE_STIPPLE); // 启动线型 …glDisable(GL_LINE_STIPPLE); // 关闭线型

设置线型时的三个相关命令 :

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画线的例子 :void display(void)

{ glLineWidth(3);

glLineStipple(4,0xAAAA);

glEnable(GL_LINE_STIPPLE);

glColor3f(0.0,1.0,0.0);

glBegin(GL_LINES);

glVertex2s(10,10);

glVertex2s(200,320);

glEnd();

glDisable(GL_LINE_STIPPLE);

glutSwapBuffers();

}

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3. 多边形的绘制 1 ）类型选择 在 glBegin(mode) 函数中的参数 mode 选择如下

Mode 的值 解释

GL_TRIANGLES 三点相连成为一个三角形

GL_QUADS 四点相连成为一个四边形

GL_POLYGON 顶点相连成为一个凸多边形

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2) 多边形绘制方式选择

使用函数 : glPolygonMode(face, mode) 说明 : face: 取值为 :GL_FRONT 、 GL_BACK 、 GL_FRONT_AND_BACK 。 mode: 取值为 : GL_POINT 、 GL_LINE 、 GL_

FILL ， 分别表示轮廓点多边形、轮廓线多边形、 全填充多边形。

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编程画出下面图形

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3 ）多边形填充方式选择

使用函数 : glPolygonStipple(*mask)说明 : 该函数用于设置多边形的填充图案。 参数 mask 为一个指向 3232 位图的指针， 0 表示不画点， 1 表示画点。

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glPolygonStipple(*mask) ； // 设置填充图案glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE); // 启动图案 …

glDisable(GL_ POLYGON _STIPPLE); // 关闭图案

设置填充图案时的三个相关命令 :

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填充图案例子：

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

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

0x03, 0x80, 0x01, 0xC0,

0x06, 0xC0, 0x03, 0x60,

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

0x04, 0x30, 0x0C, 0x20,

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4.3 绘制规则三维物体函数 OpenGL 中可以直接绘制的三维图形

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球体： auxWireSphere(r) ；长方体： auxWireBox(x,y,z);圆柱体： auxWireCylinder(r,h);圆环体： auxWireTorus(r1, r2);正二十面 : auxWireIcosahedron(r);正八面体 : auxWireOctahehen(r); 正四面体 : auxWireTetrahedron(r);正十二面体 : auxWireDodecahedron(r); 圆锥体： auxWireCone(r,h);茶壶： auxWireTeapot(size);立方体： auxWireCube(x);

三维图形的绘制函数 :