OpenGL代码学习（13）--球体、花托、圆柱、圆锥、圆盘
注意：需要在配置好OpenGL的编程环境中运行下列代码，环境配置文章可参考：
OpenGL在Mac项目上的配置
下面的代码，直接放置在main.cpp文件中即可：
#include "GLTools.h" #include "GLMatrixStack.h" #include "GLFrustum.h" #include "GLBatch.h" #include "GLGeometryTransform.h" #include "math.h" #include <GLUT/GLUT.h> GLShaderManager shaderManager; GLMatrixStack modelViewMatrix; GLMatrixStack projectionMatrix; GLFrame cameraFrame; GLFrame objectFrame; GLFrustum viewFrustum; GLTriangleBatch sphereBatch; GLTriangleBatch torusBatch; GLTriangleBatch cylinderBatch; GLTriangleBatch coneBatch; GLTriangleBatch diskBatch; GLGeometryTransform transformPipeline; GLfloat vGreen[] = {0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f}; GLfloat vBlack[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f}; int nStep = 0; // 程序初始化环境 void SetupRC() { // 设置背景为灰色背景 glClearColor(0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f); // 初始化着色器 shaderManager.InitializeStockShaders(); // 开启深度测试 glEnable(GL_DEPTH_TEST); // 设置变化管线，管理模型视图堆栈和投影堆栈 transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatrix, projectionMatrix); // 照相机位置往后移动15 cameraFrame.MoveForward(-15.0f); // 初始化球体的三角形批次，后面参数依次是，球半径、片段数、堆叠数 gltMakeSphere(sphereBatch, 3.0f, 10, 20); // 初始化花托的三角形批次，后面参数依次是，外半径、内半径、片段数、堆叠数 gltMakeTorus(torusBatch, 3.0f, 0.75f, 150, 15); // 初始化圆柱的三角形批次，后面参数依次是，底部半径、顶部半径、高度、片段数、堆叠数 gltMakeCylinder(cylinderBatch, 2.0f, 2.0f, 3.0f, 13, 2); // 初始化圆锥的三角形批次，后面参数依次是，底部半径、顶部半径、高度、片段数、堆叠数 gltMakeCylinder(coneBatch, 2.0f, 0.0f, 3.0f, 13, 2); // 初始化圆盘的三角形批次，后面参数依次是，内半径、外半径、片段数、堆叠书 gltMakeDisk(diskBatch, 1.5f, 3.0f, 13, 3); } // 画三角形批次共用方法 void DrawWireFramedBatch(GLTriangleBatch *pBatch) { // 画物体表面 画绿色 shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vGreen); pBatch->Draw(); // 设置多边形偏移 glPolygonOffset(-1.0f, -1.0f); // 开启线段的抗锯齿 glEnable(GL_LINE_SMOOTH); // 开启混合颜色模式 glEnable(GL_BLEND); // 设置颜色混合方程式 glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); // 设置多边形模式为线段 glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_LINE); // 设置多边形模式为前后面的线段 glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE); // 设置线宽 glLineWidth(2.5f); // 画物体线段 黑色 shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vBlack); pBatch->Draw(); // 以下为还原渲染环境，养成还原环境的好习惯 glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL); glDisable(GL_POLYGON_OFFSET_LINE); glLineWidth(1.0f); glDisable(GL_BLEND); glDisable(GL_LINE_SMOOTH); } // 窗口渲染调用 void RenderScene(void) { // 清除缓存区 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT); // 模型堆栈压栈，顶部是单位矩阵 modelViewMatrix.PushMatrix(); // 获取照相机位置矩阵 M3DMatrix44f mCamera; cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera); // 单位矩阵 x 照相机位置矩阵 = 照相机位置矩阵 modelViewMatrix.MultMatrix(mCamera); // 获取物体位置矩阵 M3DMatrix44f mObjectFrame; objectFrame.GetMatrix(mObjectFrame); // 照相机位置矩阵 x 物体位置矩阵 = 物体在相机下的位置矩阵 modelViewMatrix.MultMatrix(objectFrame); // 设置着色器为黑色 shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vBlack); // 根据不同状态，画不同的对象 switch (nStep) { case 0: DrawWireFramedBatch(&sphereBatch); break; case 1: DrawWireFramedBatch(&torusBatch); break; case 2: DrawWireFramedBatch(&cylinderBatch); break; case 3: DrawWireFramedBatch(&coneBatch); break; case 4: DrawWireFramedBatch(&diskBatch); break; } // 出栈，还原栈顶为单位矩阵 modelViewMatrix.PopMatrix(); // 双缓冲区模式，后台缓冲区切换到前台进行显示 glutSwapBuffers(); } // 特殊按键点击响应 void SpecialKeys(int key, int x, int y) { // 按上下左右方向键，对物体进行旋转，m3dDegToRad用来角度转弧度 switch (key) { case GLUT_KEY_UP: // angle=-5, x=1, y=0, z=0 表示绕x轴正方向顺时针旋转（从x轴正方向看去） objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 1.0f, 0.0f, 0.0f); break; case GLUT_KEY_DOWN: // angle=5, x=1, y=0, z=0 表示绕x轴正方向逆时针旋转（从x轴正方向看去） objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 1.0f, 0.0f, 0.0f); break; case GLUT_KEY_LEFT: // angle=-5, x=0, y=1, z=0 表示绕y轴正方向顺时针旋转（从y轴正方向看去） objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f); break; case GLUT_KEY_RIGHT: // angle=5, x=0, y=1, z=0 表示绕y轴正方向逆时针旋转（从y轴正方向看去） objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f); break; } // 触发渲染 glutPostRedisplay(); } // 普通按键点击响应 void KeyPresssFunc(unsigned char key, int x, int y) { // key = 32 是空格键，5次空格键一次循环 if (key == 32) { nStep++; if (nStep > 4) { nStep = 0; } } // 切换窗口标题 switch (nStep) { case 0: glutSetWindowTitle("Sphere"); break; case 1: glutSetWindowTitle("Torus"); break; case 2: glutSetWindowTitle("Cylinder"); break; case 3: glutSetWindowTitle("Cone"); break; case 4: glutSetWindowTitle("Disk"); break; } // 触发渲染 glutPostRedisplay(); } // 窗口变化回调 void ChangeSize(int w, int h) { // 设置视口 glViewport(0, 0, w, h); // 防止除数为0导致错误 if (h <= 0) { h = 1; } // 设置投影矩阵，参数分别为：投影视角、宽高比、近点距离、远点距离 viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w) / float(h), 1.0f, 500.0f); // 投影矩阵堆栈顶部载入当前设置的投影矩阵 projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix()); // 模型矩阵堆栈载入单位矩阵 modelViewMatrix.LoadIdentity(); } // 程序入口 int main(int argc, char *argv[]) { // 针对Mac OS 设置当前工作目录路径 gltSetWorkingDirectory(argv[0]); // 初始化GLUT glutInit(&argc, argv); // 设置渲染模式，双缓冲、颜色、深度测试、模式 glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL); // 初始化窗口大小 glutInitWindowSize(800, 720); // 创建窗口并命名 glutCreateWindow("Sphere"); // 驱动程序初始化是否成功 GLenum err = glewInit(); if (err != GLEW_OK) { fprintf(stderr, "GLEW Erroe:%s\n", glewGetErrorString(err)); return 1; } // 窗口大小变化回调函数设置 glutReshapeFunc(ChangeSize); // 普通键盘按钮点击监听回调函数设置 glutKeyboardFunc(KeyPresssFunc); // 特殊键盘按钮点击监听回调函数设置 glutSpecialFunc(SpecialKeys); // 窗口渲染回调函数设置 glutDisplayFunc(RenderScene); // 程序初始化环境 SetupRC(); // 主消息循环 glutMainLoop(); return 0; }
效果图如下：
