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

68994. Логічний та рядковий типи даних 52.5 KB
  Логічні змінні можуть мати одне з двох значень: true (істинне) або false (хибне). Як і maxint, ці значення належать до наперед визначених сталих, тобто їх не треба описувати. Логічні змінні найчастіше використовують для керування послідовністю виконання операторів програми.
68995. Оператор присвоєння, введення/виведення, розгалуження 51 KB
  Під час вивчення типів даних ми розглянули особливості введення і виведення значень змінних цих типів за допомогою операторів процедур read і write. Близькими до read i write є оператори readln і writeln (read line, write line). Однак вони відрізняються тим, що після введення чи відповідно...
68996. Оператор циклу. Масиви 51.5 KB
  Алгоритм циклічної структури повинен містити такі етапи: 1 підготовку циклу задання початкових значень змінних циклу; 2 тіло циклу дії що виконуються в ньому; 3 модифікацію значень змінних циклу перед кожним новим його повторенням; 4 керування циклом перевірку умови продовження циклу і перехід...
68997. Організація комбінованих типів, оператор приєднання 33 KB
  Описаний вище регулярний тип масив - це структура даних, що містять компоненти однакового типу. Проте часто доводиться зберігати й опрацьовувати сукупності даних різного типу. З цією метою можна було б для кожного типу даних формувати окремий масив і визначати взаємну відповідність...
68998. Організація множин, операції над множинами 34.5 KB
  Множина - це невпорядкований набір різних об’єктів однакового типу. У мові Паскаль використовують тільки скінченні множини, причому всі елементи множини повинні бути однакового типу, визначеного в Паскалі. Тип елементів множини називається базовим.
68999. Процедури та функції 53.5 KB
  У математиці за допомогою функцій задають залежності одних величин від інших які називають аргументами. В алгоритмічних мовах розглядають лише функції для яких можна задати алгоритм визначення їхніх значень. Мова Паскаль допускає тільки такі функції значення яких належать до простих типів.
69000. ПОЛЬОВІ ТРАНЗИСТОРИ В РЕЖИМІ ПЕРЕМИКАННЯ 89 KB
  Режим перемикання транзисторного ключа (рис.14.1) залежить від значень напруг на вході UЗВ, живлення ЕС і опору RН, які забезпечують два статичних стану транзистора: вмикнуто (режим насичення) і вимкнуто (режим відсічки). Розглянемо фізичні процеси в транзисторі в стані вимкнуто.
69001. ІНДИКАТОРНІ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІ ПРИЛАДИ 93 KB
  Конструкція та принцип роботи В електронно-променевій трубці ЕПТ електричний сигнал перетворює ться в світловий. Конструкція ЕПТ Під час попадання електричного променю на люмінофор з останнього вибиваються вторинні електрони. ЕПТ поділяються на три групи: осцилографічні індикаторні кінескопи.
69002. Шуми електронних приладів. Фізична природа шумів 186.5 KB
  Шуми або флюктуації є випадковими процесами. Виникають з подачею напруги живлення на електроди елементу. Їх можна прослуховувати через динамік на вході радіоприймача і підсилювача або побачити на екрані осцилог-рафа. Шуми накладаються на корисні сигнали та рівні постійних напруг і струмів живлення...