OpenGL编程轻松入门之曲面和曲线

OpenGL编程轻松入门之曲面和曲线2007-05-06 天极黄燕前面我们讲了如何绘制平面的图形，这一节我们学习如何绘制曲线和曲面。

例10：绘制一个曲面，如图十二所示。本程序使用二维求值器绘制一个曲面。本例中也有一些特殊效果的操作。

#include <windows.h>
#include <GL/GLAUX.h>
#include <GL/glut.h>
#include <math.h>
GLfloat ctrlpoints[5][5][3] = {{{-2,0,0},{-1,1,0},{0,0,0},{1,-1,0},{2,0,0}},
{{-2,0,-1},{-1,1,-1},{0,0,-1},{1,-1,-1},{2,0,-1}},
{{-2,0,-2},{-1,1,-2},{0,0,-2},{1,-1,-2},{2,0,-2}},
{{-2,0,-3},{-1,1,-3},{0,0,-3},{1,-1,-3},{2,0,-3}},
{{-2,0,-4},{-1,1,-4},{0,0,-4},{1,-1,-4},{2,0,-4}}};

GLfloat mat_ambient[] = {0.1,0.1,0.1,1.0};
GLfloat mat_diffuse[] = {1.0,0.6,0.0,1.0};
GLfloat mat_specular[] = {1.0,1.0,1.0,1.0};

GLfloat light_ambient[] = {0.1,0.1,0.1,1.0};
GLfloat light_diffuse[] = {1.0,1.0,1.0,0.0};
GLfloat light_specular[] = {1.0,1.0,1.0,0.0};
GLfloat light_position[] = {2.0,23.0,-4.0,1.0};

void myInit（void）
{
glClearColor（0.0,0.0,0.0,0.0）;//设置背景色

/*为光照模型指定材质参数*/
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular）;
glMaterialf（GL_FRONT,GL_SHININESS,60.0）;

/*设置光源参数*/
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position）;

glEnable（GL_LIGHTING）;
glEnable（GL_LIGHT0）;

/*enable depth comparisons and update the depth buffer*/
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;
/*设置特殊效果*/
glBlendFunc（GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA）;
glHint（GL_LINE_SMOOTH_HINT,GL_DONT_CARE）;
glEnable（GL_BLEND）;

glEnable（GL_AUTO_NORMAL）;
glEnable（GL_NORMALIZE）;
glFrontFace（GL_CW）;
glShadeModel（GL_SMOOTH）;
glEnable（GL_LINE_SMOOTH）;

}

void myDisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glColor3f（0.0,0.0,0.0）;
glTranslatef（0.0,-1.0,0.0）;
glRotatef（50.0,1.0,0.0,0.0）;
glPushMatrix（）;
/*绘制曲面*/
glEnable（GL_MAP2_VERTEX_3）;
glMap2f（GL_MAP2_VERTEX_3,0,1,3,5,0,1,15,5,&ctrlpoints[0][0][0]）;
glMapGrid2f（10.0,0.0,1.0,10.0,0.0,1.0）;
glEvalMesh2（GL_FILL,0,10.0,0,10.0）;
glPopMatrix（）;
glutSwapBuffers（）;
}

void myReshape（GLsizei w,GLsizei h）
{
glViewport（0,0,w,h）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（60.0,（GLfloat）w/（GLfloat）h,1.0,100.0）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
glTranslatef（0.0,0.0,-5.0）;
}

int main（int argc,char ** argv）
{
/*初始化*/
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH）;
glutInitWindowSize（400,400）;
glutInitWindowPosition（200,200）;

/*创建窗口*/
glutCreateWindow（"lighted Bezier surface"）;

/*绘制与显示*/
myInit（）;
glutReshapeFunc（myReshape）;
glutDisplayFunc（myDisplay）;

/*进入GLUT事件处理循环*/
glutMainLoop（）;
return（0）;
}

图十二：曲面

myInit（）中的几个有关特殊效果的操作。

·glBlendFunc（GLenum sfactor，GLenum dfactor）指定像素算法。sfactor指定红，绿，蓝及alpha源混合因素是如何计算的。dfactor指定红，绿，蓝及alpha目标混合因素是如何计算的。

·glHint（GLenum target，GLenum mode）指定操作线索。

Target为需要控制的符号常量。mode为所希望的行为符号常数。本例中GL_LINE_SMOOTH_HINT指定反走样线段的采样质量。GL_DONT_CARE指对选项不做考虑。

myDisplay（）中的曲面操作：

·void glMap2f（GLenum target，GLfloat u1,GLfloat u2,Glint ustride, Glint uorder, GLfloat v1, GLfloat v2, Glint vstride, Glint vorder, const GLfloat *points）;定义2维求值器。

target指定求值器生成的数值类型。本例中的GL_MAP2_VERTEX_3 指明每一个控制点为x、y、z表示的三个浮点值。

u1，u2指定线性映射。

ustride 指定控制点Rij的起始点和控制点 R（i+1）j的的起始点之间单精度或双精度浮点值的个数。这里i和j分别是u和v控制点索引，它允许控制点装入任意的数据结构中。唯一的限制是对于特定控制点的数值必须存在连续的内存单元。

uorder控制点数组在u轴方向上的维数。

v1，v2指定线性映射v

vstride指定控制点Rij的起始点和控制点 Ri（j+ 1）的起始点之间单精度或双精度浮点值的个数。这里i和j分别是u和v控制点索引，它允许控制点装入任意的数据结构中。唯一的限制是对于特定控制点的数值必须存在连续的内存单元。

vorder控制点数组在v轴方向上的维数。

points 一个指向控制点数组的指针。

·glMapGrid定义一维或二维网格。void glMapGrid2f（Glint un, GLfloat u1, GLfloat u2,Glint vn, GLfloat v1,GLfloat v2）;

un 在网格[u1，u2]中的分段数目。

u1，u2 指定整数网格范围 i= 0；i= un的映射。

vn在网格[v1，v2]中的分段数目。

v1，v2 指定整数网格范围 j = 0；j= vn的映射。

·glEvalMesh 计算一维或二维点或线网格。本例中为2维。void glEvalMesh2（GLenum mode，Glint i1，Glint i2，Glint j1，Glint j2）；

mode 指定是否计算二维点、线或多边形的网格。

i1，i2 分别为网格定义域变量i的第一个和最后一个整数值。

j1，j2分别为网格定义域变量j的第一个和最后一个整数值。

glMapGrid和glEvalMesh用来生成并求取一系列等间隔的网格点，glEvalMesh逐步计算一维或二维网格，他的定义范围由glMap指定。mode决定最终计算的顶点是绘制为点、线还是充实的多边形。具体的映射关系及有关图形方面的知识，你可以很方便的在MSDN、互联网及有关书籍中查到，本文就不详述这方面的内容。