OpenGL超級寶典學習筆記——空間繪圖畫點

3D概念

1. 像素，計算機顯示器中的最小元素。
2. 3D畫布，把可視區域看成一個3維的畫布，可以用OpenGL命令在上面進行繪圖。例如：glOrtho可以設置一個長方體的可視區域。謹記第二章說的：glOrtho是對之前的矩陣進行運算，所以一般都會在此函數之前調用glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity();

3D空間中的頂點

我們可以通過glVertex這個函數來設置多個參數多個類型的點。例如：glVertex2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 0.5f, 0.0f);

在圖形學中點不僅僅是一個點， OpenGL如何解釋一個點，決定了根據這個點畫出的幾何圖元。這裡的點一般是圖元中的頂點，比如矩形的頂點，曲線的頂點，線段的端點等。我們可以通過glBegin(GLenum mode); glEnd(); 來說明這兩個函數之間頂點應當如何被解釋。glBegin,glEnd像似{} 在此區域內的點將被解釋。例如：

//畫點
glBegin(GL_POINTS);
    glVertex2f(3.0f, 4.0f);
    glVertex2f(5.0f, 8.0f);
glEnd()
//畫線，偶數2n個點畫成 n條直線 2n+1奇數個的話，最後一個將被忽略
glBegin(GL_LINES);
    glVertex2f(3.0f, 4.0f);
    glVertex2f(5.0f, 8.0f);
    glVertex2f(7.0f, 12.0f);//此點將被忽略
glEnd();

繪制圖形

我們知道如何在OpenGL中指定一個點，並且告訴OpenGL如何對它進行操作。頂點的幾何定義不僅僅是空間中的一個點，而是兩條直線或曲線的交點。這就是圖元的本質。

圖元是頂點的集合，它們構成了在屏幕上所繪制的形狀。

例子：

用簡單的三角方法繪制一些點，使它們繞著z軸呈現螺旋狀。

#include 

  

  
 
   
 
   

 
   
 
   #include 
 
   
 
    
    
 
    #include 
     
     
 
     
 
     static GLfloat GL_PI = 3.14159f; 
     
 
     
 
     //繪制場景 
     
 
     static 
     void RenderSences() 
     
{ 
     
 GLfloat z = -50.0f; 
     
 
     //清空畫布 
     
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); 
     
 
     //設置畫圖使用的顏色 
     
 glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); 
     
 
     //保存矩陣 
     
 glPushMatrix(); 
     
 
     //旋轉, 如果不旋轉，那些不同層次的點都重疊在一起，看不出3D效果了。 
     
 glRotatef(200.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f); 
     
 glRotatef(120.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f); 
     
 
     //獲取點的大小的范圍，以及增長的步長 
     
 GLfloat size[2]; 
     
 GLfloat sizeStep; 
     
 glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE, size); 
     
 glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_GRANULARITY, &sizeStep); 
     
 GLfloat curStep = size[0]; 
     
 
     for (GLfloat a = 0.0; a < GL_PI * 3.0f; a += 0.1f) 
     
 { 
     
 GLfloat x = 50.0f * cos(a); 
     
 GLfloat y = 50.0f * sin(a); 
     
 
     //設置點的大小 
     
 glPointSize(curStep); 
     
 curStep += sizeStep; 
     
 
     //設置頂點 
     
 glBegin(GL_POINTS); 
     
 glVertex3f(x, y, z); 
     
 glEnd(); 
     
 
     //調整z值 
     
 z += 0.5f; 
     
 } 
     
 glPopMatrix(); 
     
 glFlush(); 
     
} 
     
 
     
 
     void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h) 
     
{ 
     
 GLfloat nRange = 100.0f; 
     
 
     if (h == 0) 
     
 { 
     
 h = 1; 
     
 } 
     
 
     //設置視口 
     
 glViewport(0, 0, w, h); 
     
 glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
     
 glLoadIdentity(); 
     
 
     
 
     //設置可視區域 
     
 GLfloat aspect = (GLfloat)w / (GLfloat)h; 
     
 
     if (w <= h) 
     
 { 
     
 glOrtho(-nRange, nRange, -nRange/aspect, nRange/aspect, -nRange, nRange); 
     
 } 
     
 
     else 
     
 { 
     
 glOrtho(-nRange*aspect, nRange*aspect, -nRange, nRange, -nRange, nRange); 
     
 } 
     
 
     
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
     
 glLoadIdentity(); 
     
} 
     
 
     //初始化工作 
     
 
     static 
     void SetupRC() 
     
{ 
     
 glClearColor(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f); 
     
} 
     
 
     //創建窗口 
     
 
     static 
     void CreateWindow() { 
     
 glutInitWindowSize(200, 200); 
     
 glutCreateWindow( 
     "3d Points"); 
     
} 
     
 
     
 
     int main( 
     int args, 
     char **argv) 
     
{ 
     
 glutInit(&args, argv); 
     
 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); 
     
 glutInitWindowSize(200, 200); 
     
 glutCreateWindow( 
     "draw points"); 
     
 SetupRC(); 
     
 glutDisplayFunc(RenderSences); 
     
 glutReshapeFunc(ChangeSize); 
     
 glutMainLoop(); 
     
 
     return 0; 
     
} 
     
 
     
   

  

  

點的大小如果不指定的畫，默認是1。點的大小的設置是存在限制的，不同的實現限制不同。可以通過

glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE, size);

獲得點的大小的范圍，size[0]為最小值，size[1]為最大值。

通過  glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_GRANULARITY, &sizeStep); 獲得點大小之間的最小間隔。

PS：點和其他的幾何圖元不同，點不受透視除法的影響，即點離觀察點近或遠並不影響點最終投影到2d屏幕上的大小。另外點總是正方形的元素。為了獲得圓點，必須在抗鋸齒模式下繪制點。

另外需要注意的是glPointSize必須在glBegin和glEnd之外調用，並不是所有的函數在glBegin和glEnd之間調用都是合法的。 glPointSize所指定的點的大小並不是以像素為單位的，而是一個圓的近似直徑，這個圓包含了這個點所使用的像素。

OpenGL超級寶典 第4版 中文版PDF+英文版+源代碼 見  http://www.linuxidc.com/Linux/2013-10/91413.htm

OpenGL編程指南（原書第7版）中文掃描版PDF 下載 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/67925.htm

OpenGL 渲染篇 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/45756.htm

Ubuntu 13.04 安裝 OpenGL http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/84815.htm

OpenGL三維球體數據生成與繪制【附源碼】 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-04/83235.htm

Ubuntu下OpenGL編程基礎解析 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81675.htm

如何在Ubuntu使用eclipse for c++配置OpenGL http://www.linuxidc.com/Linux/2012-11/74191.htm 

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