14570

Примитивы OpenGl

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторная работа №2 Примитивы OpenGl Точки линии треугольники четырехугольники многоугольники простые объекты из которых состоят любые сложные фигуры. В предыдущей главе мы рисовали сферу конус и тор. OpenGL непосредственно не поддерживает функций для с...

Русский

2013-06-08

90 KB

13 чел.

Лабораторная работа №2

Примитивы OpenGl

   Точки, линии, треугольники, четырехугольники, многоугольники - простые объекты, из которых состоят любые сложные фигуры. В предыдущей главе мы рисовали сферу, конус и тор. OpenGL непосредственно не поддерживает функций для создания таких сложных объектов, т.е. таких функций нет в opengl32.dll. Эти функции есть в библиотеке утилит glu32.dll, и устроены они следующим образом. Для того чтобы нарисовать сферу, функция glutauxSolidSphere использует функции из библиотеки glu32.dll, а те в свою очередь, используют базовую библиотеку opengl32.dll и из линий или многоугольников строят сферу. Примитивы создаются следующим образом:

 

glBegin(GLenum mode);  // указываем, что будем рисовать

 glVertex[2 3 4][s i f d](...); // первая вершина

 ...                            // тут остальные вершины

 glVertex[2 3 4][s i f d](...); // последняя вершина

glEnd();               // закончили рисовать примитив

     Сначала вы говорите, что будете рисовать - glBegin с соответсвующим параметром. Возможные значения mode перечислены ниже в таблице. Далее вы указываете вершины, определяющие объекты указанного типа. Обычно, вы будете задавать вершину одним из четырех способов.

glVertex2d(x,y);    // две переменных типа double

glVertex3d(x,y,z);  // три переменных типа double

glVertex2dv(array); // массив из двух переменных типа double

glVertex3d(array);  // массив из трех переменных типа double

И, наконец, вы вызваете glEnd, чтобы указать, что вы закончили рисовать объекты типа, указанного в glBegin. Далее мы подробно разберем создание всех примитивов.

Значение mode

Описание

GL_POINTS

Каждый вызов glVertex задает отдельную точку.

GL_LINES

Каждая пара вершин задает отрезок.

GL_LINE_STRIP

Рисуется ломаная.

GL_LINE_LOOP

Рисуется ломаная, причем ее последняя точка соединяется с первой.

GL_TRIANGLES

Каждые три вызова glVertex задают треугольник.

GL_TRIANGLE_STRIP

Рисуются треугольники с общей стороной.

GL_TRIANGLE_FAN

Тоже самое, но по другому правилу соединяются вершины, вряд ли понадобится.

GL_QUADS

Каждые четыре вызова glVertex задают четырехугольник.

GL_QUAD_STRIP

Четырехугольники с общей стороной.

GL_POLYGON

Многоугольник.

Точки

     Вы можете нарисовать столько точек, сколько вам нужно. Вызывая glVertex3d, вы устанавливаете новую точку. При создании точек вы можете изменять следующие параметры. Вы можете вызывать glColor3d внутри glBegin/glEnd. Размер точки можно устанавливать с помощью функции:

void glPointSize(GLfloat size)

Режим сглаживания можно устанавливать вызовом функции

glEnable(GL_POINT_SMOOTH)

     Отключается, соответственно, вызовом glDisable() c этим параметром. Последние функции - glPointSize и glEnable/glDisable надо вызывать вне glBegin/glEnd, иначе они будут проигнорированы. Функции glEnable/glDisable включают/выключают множество опций, но вы должны учитывать, что некоторые опции влекут за собой большие вычисления и, следовательно, изрядно затормаживают ваше приложение, поэтому без надобности не стоит их включать. Очевидно, что совершенно не к чему включать освещение, наложение текстры и сглаживания цветов при рисовании точек. Пока вы с этими возможностями OpenGL не познакомились, поэтому запомните это на будующее.

 // рисуем точки

 glPointSize(2);  

 glBegin(GL_POINTS);  

  glColor3d(1,0,0);  

  glVertex3d(-4.5,4,0); // первая точка

  glColor3d(0,1,0);  

  glVertex3d(-4,4,0);   // вторая точка

  glColor3d(0,0,1);     // третья

  glVertex3d(-3.5,4,0);

 glEnd();

 

 glPointSize(5);  

 glBegin(GL_POINTS);  

  glColor3d(1,0,0);  

  glVertex3d(-2,4,0); // первая точка

  glColor3d(0,1,0);  

  glVertex3d(-1,4,0);   // вторая точка  

  

  glColor3d(0,0,1);     // третье

  glVertex3d(0,4,0);

 glEnd();

 

 glPointSize(10);

 glEnable(GL_POINT_SMOOTH);  

 glBegin(GL_POINTS);  

  glColor3d(1,0,0);  

  glVertex3d(2,4,0); // первая точка

  glColor3d(0,1,0);  

  glVertex3d(3,4,0);   // вторая точка

  glColor3d(0,0,1);     // третья

  glVertex3d(4,4,0);

 glEnd();

 glDisable(GL_POINT_SMOOTH);

 

Линии

 Для линий вы также можете изменять ширину, цвет, размер, сглаживание. Если вы зададите разные цвета для начала и конца линии, то ее цвет будет переливающимся. OpenGL по умолчанию делает интерполяцию. Так же вы можете рисовать прерывистые линии, делается это путем наложения маски при помощи следующей функции:

void glLineStipple(GLint factor, GLushort pattern   );

     Второй параметр задает саму маску. Например, если его значение равно 255(0x00FF), то, чтобы вычислить задаваемую маску, воспользуемся калькулятором. В двоичном виде это число выглядит так: 0000000011111111, т.е. всего 16 бит. Старшие восемь установлены в ноль, значит тут линии не будет. Младшие установлены в единицу, тут будет рисоваться линия. Первый параметр определяет, сколько раз повторяется каждый бит. Скажем, если его установить равным 2, то накладываемая маска будет выглядить так:

00000000000000001111111111111111

Далее приведен исходный текст с комментариями для наглядной демонстрации, что к чему.

 

glLineWidth(1);       // ширину линии

                     // устанавливаем 1

glBegin(GL_LINES);

 

 glColor3d(1,0,0);     // красный цвет

 glVertex3d(-4.5,3,0); // первая линия

 glVertex3d(-3,3,0);

 glColor3d(0,1,0);     // зеленый

 glVertex3d(-3,3.3,0); // вторая линия

 glVertex3d(-4,3.4,0);

 

glEnd();

 

glLineWidth(3);      // ширина 3

glBegin(GL_LINE_STRIP); // см. ниже

 

 glColor3d(1,0,0);

 glVertex3d(-2.7,3,0);

 glVertex3d(-1,3,0);

 glColor3d(0,1,0);

 glVertex3d(-1.5,3.3,0);

 glColor3d(0,0,1);

 glVertex3d(-1,3.5,0);

 

glEnd();

 

glLineWidth(5);

glEnable(GL_LINE_SMOOTH);

glEnable(GL_LINE_STIPPLE); // разрешаем рисовать 

                           // прерывистую линию

glLineStipple(2,58360);    // устанавливаем маску

                           // пояснения см. ниже

 glBegin(GL_LINE_LOOP);

 glColor3d(1,0,0);

 glVertex3d(1,3,0);

 glVertex3d(4,3,0);

 glColor3d(0,1,0);

 glVertex3d(3,2.7,0);

 glColor3d(0,0,1);

 glVertex3d(2.5,3.7,0);

 

 glEnd();

glDisable(GL_LINE_SMOOTH);

 glDisable(GL_LINE_STIPPLE);

Треугольники

Для треугольника можно задавать те же параметры, что и для линии, плюс есть еще одна функция glPolygonMode. Она устанавливает опции для отрисовки многоугольника. Первый параметр может принимать значения - GL_FRONT, GL_BACK и GL_FRONT_AND_BACK. Второй параметр указывает, как будет рисоваться многоугольник. Он принимает значения: GL_POINT(рисуются только точки), GL_LINE(рисуем линии) и GL_FILL(рисуем заполненный многоугольник). Первый параметр указывает: к лицевой, тыльной или же к обеим сторонам применяется опция, заданная вторым параметром. Треугольники можно рисовать, передав GL_TRIANGLE_STRIP или GL_TRIANGLE_FAN в glBegin. В первом случае, первая, вторая и третья вершины задают первый треугольник. Вторая, третья и четвертая вершина - второй треугольник. Третья, четвертая и пятая вершина - третий треугольник и т.д. Вершины n, n+1 и n+2 определят n-ый треугольник. Во втором случае, первая, вторая и третья вершина задают первый треугольник. Первая, третья и четвертая вершины задают второй треугольник и т.д. Вершины 1, n+1, n+2 определяют n-ый треугольник. Далее следует пример с комментариями.

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL); // см. выше

 glBegin(GL_TRIANGLES);

 glColor3d(1,0,0);      // рисуем треугольник

 glVertex3d(-4,2,0);

 glVertex3d(-3,2.9,0);

 glVertex3d(-2,2,0);

glEnd();

 

glLineWidth(2);

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE); //рисуем 

                            // проволочные треугольники

       

glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); // обратите внимание на порядок

                            // вершин

 glColor3d(0,1,0);

 glVertex3d(1,2,0);

 glVertex3d(0,2.9,0);

 glVertex3d(-1,2,0);

 glVertex3d(0,1.1,0);

glEnd();

glEnable(GL_LINE_STIPPLE);

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

 glColor3d(0,0,1);

 glVertex3d(4,2,0);

 glVertex3d(2.6,2.8,0);

 glVertex3d(2,2,0);

 glVertex3d(3,1.1,0);

glEnd();

 

 glDisable(GL_LINE_STIPPLE);

Четырехугьники

Четырехугольники рисуются вызовом функции glBegin с параметром GL_QUADS или GL_QUAD_STRIP. Для первого случая каждые четыре вершины определяют свой четырехугольник. Во втором случае рисуются связанные четырехугольники. Первая, вторая, третья и четвертая вершина определяют первый четырехугольник. Третья, четвертая, пятая и шестая вершина - второй четырехугольник и т.д. (2n-1), 2n, (2n+1) и (2n+2) вершины задают n-ый четырехугольник. Многоугольники задаются вызовом glBegin с параметром GL_POLYGON. Все вершины определяют один многоугольник. Для многоугольников можно задавать стили при помощи вышеописанной функции glPolygonMode, толщину линии, толщину точек и цвет.

Задание  на лабораторную работу

  1.  Изобразить точки, линии, треугольники, многоугольники в одном окне, как показано ниже.


Дополнительные задания к лабораторной №2

По курсу «КиИГ.

1. Изобразить в виде розетки треугольников окружность

Изменять число элементов в розетке для получения качественного изображения окружности.

2. Изобразить в виде многоугольников звездочку.

Выполнить сплошную и сглаженную заливку звездочки.

4. Изобразить букву А в виде множества многоугольников, залитых одним или разными цветами.

5. Изобразить двумерный узор

Вписанный треугольник делит стороны внешнего треугольника на равные части.

6. Изобразить на экране график функции Y(X) = SinX)/ πX; -5 ≤ X ≤ +5.

Нарисовать координатные Оси X,Y  и сделать подписи под рисунком.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10088. Немецкая модель корпоративного управления 452.04 KB
  Немецкая модель корпоративного управления В Европейских странах к управлению корпорацией подходят с другой стороны нежели в Америке. Поэтому организация и роль управления корпорацией в немецкой системе значительно отличается от американской системы. Рассмотрим осо...
10089. Немецкая система корпоративного управления 983.35 KB
  Немецкая система корпоративного управления. В отличие от США большая часть акционерного капитала Германии находится во владении других компаний: система взаимного участия компаний во владении акциями охватывает более половины совокупного акционерного капитала в Г...
10090. Отечественная история. Образование Древнерусского государства IX-X вв. Отечественная культура 1-й половины XIX в. 387 KB
  Отечественная история Образование Древнерусского государства IXX вв. Монголотатарское нашествие на Русь и борьба против него. Причины возвышения Московского княжества и его роль в формировании Русского централизованного государства. Внутренняя и внеш
10091. Понятие, содержание, основные механизму корпоративного управления 86.48 KB
  В США 25 млн. владеют акциями 50 млн. ценными бумагами корпораций т.е. каждый 5 чел. В Швеции каждый второй. Раздел 1. Корпоративное управление 1.1 Понятие корпоративного управления его основные элементы Corporate Governance. Корпорация объединение союз ...
10092. Промислово-фінансова група (ПФГ) 124.45 KB
  Промисловофінансова група ПФГ обєднання до якого можуть входити промислові підприємства сільськогосподарські підприємства банки наукові і проектні установи інші установи і організації всіх форм власності що мають на меті отримання прибутку і яке створюєть...
10093. Англо-американская модель корпоративного управления 230 KB
  Англо американская модель корпоративного управления. Структура управления крупными промышленными фирмами формируется под влиянием различных факторов. С одной стороны это требования выдвигаемые ростом масштабов производства усилением его диверсификации и усложне
10094. Мотивы слияний 151.16 KB
  Мотивы слияний Масштабы и темпы слияний в экономике США весьма значительны. В периоды наиболее активных слияний финансовые менеджеры посвящают много времени либо поиску потенциальных объектов слияния либо напротив защите от фирмагрессоров выступающих инициато...
10095. Анализ экономических выгод и издержек слияний 77.6 KB
  Анализ экономических выгод и издержек слияний Допустим вы являетесь финансовым менеджером компании А и хотите проанализировать возможную покупку компании Б. Тогда первое о чем вам надо подумать это экономические выгоды слияния. Подобные выгоды возникнут только п
10096. Оценка издержек слияний 70.57 KB
  Оценка издержек слияний Главный принцип используемый при принятии решения о слиянии: слияние следует проводить если выгоды выше издержек. Рассмотрим подробнее издержки слияния. Оценка издержек слияния финансируемого за счет свободных денежных средств Изде