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

34588. БОРЬБА РУССКОГО НАРОДА ПРОТИВ ИНОЗЕМНЫХ ЗАХВАТЧИКОВ (XIII – XV вв.) 21.16 KB
  Кочевые племена монголов были очень многочисленными но родовые порядки обеспечивали участие в войне всех мужчин поголовно. Во время похода монголов в Индию полководцы Джебе и Субэдэй отделились от главной армии и через Закавказье вторглись в Европу где на их пути оказались половцы. Половцы столкнувшись с монголотатарскими войсками обратились к русскому князю Мстиславу Удалому за помощью. После таких широких завоеваний монголотатарскую знать привлекли торговые пути обладание которыми могло приносить большие доходы.
34589. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ РОССИЙСКОГО ИСТОРИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 19.56 KB
  Самобытность России во многом определяется ее географическим положением между Европой и Азией миром модернизации и миром традиционности. Этот фактор накладывает отпечаток на историческое развитие России. В самой России начиная с XVIII в. Главным среди природных факторов был континентальный характер расположения территории России.
34590. МЕСТО РОССИИ СРЕДИ МИРОВЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ 24 KB
  МЕСТО РОССИИ СРЕДИ МИРОВЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ Составитель: С. Соответственно и место России во всемирной истории определялось с точки зрения принадлежности ее к одной из общественноэкономических формаций.К какому же типу отнести Россию В какой мере самобытна цивилизация России Ответы на эти вопросы давались историками публицистами общественными деятелями с высоты своего времени с учетом всего предшествующего развития России а также в соответствии со своими идейнополитическими установками. Абсолютное большинство населения России исповедует...
34591. ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ В ДОФЕОДАЛЬНЫЙ ПЕРИОД 22.91 KB
  ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ В ДОФЕОДАЛЬНЫЙ ПЕРИОД Составитель: Л. Степанова Появление славян как самостоятельного этноса согласно археологическим материалам произошло еще в первое тысячелетие до н. славяне известны под именем антов и венедов. в источниках появляется имя славяне.
34592. ДРЕВНЕРУССКОЕ ГОСУДАРСТВО: ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ, СОЦИАЛЬНЫЙ И ПОЛИТИЧЕСКИЙ СТРОЙ (IX – начало XII вв.) 21.55 KB
  Но произошло это объединение в результате похода князя Олега датируемого летописью 882 годом при активном участии его Руси варяжской дружины вместе с другими племенами Поильменья. Рассматривая особенности политического устройства Киевской Руси следует выделить такой родоплеменной пережиток как наследование великого княжения по старшинству. Это заставляло всю многочисленную родню Рюриковичей время от времени менять свое пребывание в одном из княжеств и перебираться в другое что не способствовало ни укреплению центральной власти в Киеве...
34593. США во Второй мировой войне 14.25 KB
  Когда УВП не удалось взять под свой контроль добычу и поставки сырья Рузвельт создал сначала управление экономической стабилизации а затем управление военной мобилизации наделенное чуть ли не диктаторскими полномочиями. Комиссия по справедливому найму которую Рузвельт был вынужден создать под угрозой негритянского марша на Вашингтон во главе с Филипом Рэндолфом председателем профсоюза железнодорожных проводников помогла афроамериканцам бороться с дискриминацией в военной промышленности особенно после того как в 1943 Рузвельт наделил...
34594. США в конце XX – начале XXI вв 15.84 KB
  Укрепление политического экономического военного лидерства в мире стало ведущей идеей политики США во второй половине XX начале XXI в. Этому способствовало с одной стороны ключевое положение США в ООН в составе 5 государств членов Совета Безопасности а с другой активное участие в создании НАТО сети других военнополитических блоков. Была развернута сеть военных баз и объектов США в Европе в государствах участниках НАТО на Дальнем Востоке и в бассейне Тихого океана в Латинской Америке и зоне Карибского бассейна на Ближнем...
34595. Соединенное Королевство: географическое положение, рельеф, природные условия, флора и фауна. Символы 40.5 KB
  Официально же она именуется Соединенное Королевство Великобритании и Северной Ирландии. В целом на их долю приходится приблизительно 1 3 площади Великобритании и бoльшая часть Северной Ирландии. В Северной Ирландии змей нет. Символы: Флаг Соединенного Королевства Великобритании и Северной Ирландии или как его принято называть Юнион Джек Union Jck является сочетанием трех крестов святых покровителей Англии прямой красный крест на белом поле крест Св.
34596. Столетняя война 17.15 KB
  Столетняя война наименование длительного военного конфликта между Англией и Францией 13371453 вызванного стремлением Англии вернуть принадлежавшие ей на континенте Нормандию Мен Анжу и др. а также династическими притязаниями английских королей на французский престол. война между Англией и Францией. причины войны: стремление Франции вытеснить Англию с югозапада страны провинция Гиень и ликвидировать этот последний оплот английской власти на франц.