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OpengGL绘制立方体的三种方法
2022-08-09 10:09:00 【我有梦之翼】
以下为绘制立方体的三种方法：
第一种方法为最为传统的，也是各个图形学书上的方法。
第二种方法为1.1新加入的 顶点数组，该绘制程序也能运行在OpenGL ES1.1上
第三种方法是第二种方法的改进，用索引数组代替了法向量。
先介绍这几种方法吧，以后在添加新的方法：
第一种方法：立即模式
void draw1(GLdouble dSize)
{
double size = dSize * 0.5;
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//深度测试消除隐藏面
glBegin(GL_QUADS);
//上
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glNormal3d(0.0, 0.0, 1.0); //上
glVertex3d(dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, dSize);
//下
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glNormal3d(0.0, 0.0, -1.0);//下
glVertex3d(dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, -dSize);
//前
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glNormal3d(1.0, 0.0, 0.0);//前
glVertex3d(dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(dSize, dSize, -dSize);
//后
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glNormal3d(-1.0, 0.0, 0.0);//后
glVertex3d(-dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, dSize);
//左
glColor4f(0.0, 1.0, 0.5, 1.0);
glNormal3d(0.0, -1.0, 0.0);//左
glVertex3d(dSize, -dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, dSize);
//右
glColor4f(0.5, 1.0, 0.5, 1.0);
glNormal3d(0.0, 1.0, 0.0);//右
glVertex3d(dSize, dSize,dSize);
glVertex3d(dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, dSize);//右
glEnd();
}第二种方法：顶点数组+法向量
void draw2(GLdouble dSize)
{
double size = dSize * 0.5;
GLdouble dVertexes[][3] = {
{ dSize, dSize, dSize },{ -dSize, dSize, dSize },{ -dSize, -dSize, dSize }, { dSize, -dSize, dSize },
{ dSize, dSize, -dSize },{ -dSize, dSize, -dSize},{ -dSize, -dSize, -dSize },{ dSize, -dSize, -dSize },
{ dSize, dSize, dSize },{ dSize, -dSize, dSize },{ dSize, -dSize, -dSize }, { dSize, dSize, -dSize },
{ -dSize, dSize, dSize },{ -dSize, dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, dSize },
{ dSize, -dSize, dSize },{ dSize, -dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, dSize },
{ dSize, dSize, dSize },{ dSize, dSize, -dSize }, { -dSize, dSize, -dSize }, { -dSize, dSize, dSize }
};
GLdouble dVertexNormals[][3] = {
{ 0.0, 0.0, 1.0 },//上
{ 0.0, 0.0, -1.0 },//下
{ 1.0, 0.0, 0.0 },//前
{ -1.0, 0.0, 0.0 },//后
{ 0.0, -1.0, 0.0 },//左
{ 0.0, 1.0, 0.0 }//右
};
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//深度测试消除隐藏面
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, dVertexNormals);
glVertexPointer(3, GL_DOUBLE, 0, dVertexes);
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 0, 4);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 4, 4);
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 8, 4);
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 12, 4);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.5, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 16, 4);
glColor4f(0.5, 1.0, 0.5, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 20, 4);
}第三种方法：顶点数组+法向量
void draw3(GLdouble dSize)
{
double size = dSize * 0.5;
GLdouble dVertexes[][3] = {
{ dSize, dSize, dSize },//0 第一象限点
{ -dSize, dSize, dSize },//1 第二象限点
{ -dSize, -dSize, dSize },//2 第三象限点
{ dSize, -dSize, dSize },//3 第四象限点
{ dSize, dSize, -dSize },//4 第五象限点
{ -dSize, dSize, -dSize },//5 第六象限点
{ -dSize, -dSize, -dSize },//6 第七象限点
{ dSize, -dSize, -dSize }//7 第八象限点
};
//使用索引表示面，4个索引值表示组成面的四个顶点
GLubyte dIndices[][4] = {
{ 0, 1, 2, 3 },//上
{ 4, 5, 6, 7 },//下
{ 0, 3, 7, 4 },//前
{ 1, 5, 6, 2 },//后
{ 3, 7, 6, 2 },//左
{ 0, 4, 5, 1 }//右
};
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//深度测试消除隐藏面
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glVertexPointer(3, GL_DOUBLE, 0, dVertexes);
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[0]);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[1]);
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[2]);
glColor4f(1.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[3]);
glColor4f(0.0, 1.0, 1.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[4]);
glColor4f(0.5, 0.5, 0.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[5]);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
}以下是完整的程序代码，环境采用freeglut+glew来运行
#if ( (defined(__MACH__)) && (defined(__APPLE__)) )
#include <stdlib.h>
#include <OpenGL/gl.h>
#include <GLUT/glut.h>
#include <OpenGL/glext.h>
#else
#include <stdlib.h>
#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/freeglut.h>
#include <GL/freeglut_ext.h>
#endif
#pragma comment(lib,"freeglut.lib")
#pragma comment(lib, "glew32s.lib")
#pragma comment(linker,"/NODEFAULTLIB:LiBCMT.lib")
GLfloat angle = 0.0; //set the angle of rotation
//第一种方法：立即模式
void draw1(GLdouble dSize)
{
double size = dSize * 0.5;
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//深度测试消除隐藏面
glBegin(GL_QUADS);
//上
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glNormal3d(0.0, 0.0, 1.0); //上
glVertex3d(dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, dSize);
//下
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glNormal3d(0.0, 0.0, -1.0);//下
glVertex3d(dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, -dSize);
//前
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glNormal3d(1.0, 0.0, 0.0);//前
glVertex3d(dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(dSize, dSize, -dSize);
//后
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glNormal3d(-1.0, 0.0, 0.0);//后
glVertex3d(-dSize, dSize, dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, dSize);
//左
glColor4f(0.0, 1.0, 0.5, 1.0);
glNormal3d(0.0, -1.0, 0.0);//左
glVertex3d(dSize, -dSize, dSize);
glVertex3d(dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, -dSize, dSize);
//右
glColor4f(0.5, 1.0, 0.5, 1.0);
glNormal3d(0.0, 1.0, 0.0);//右
glVertex3d(dSize, dSize,dSize);
glVertex3d(dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, -dSize);
glVertex3d(-dSize, dSize, dSize);//右
glEnd();
}
//方法二：顶点数组+法向量（OpenGL ES1.1兼容）
void draw2(GLdouble dSize)
{
double size = dSize * 0.5;
GLdouble dVertexes[][3] = {
{ dSize, dSize, dSize },{ -dSize, dSize, dSize },{ -dSize, -dSize, dSize }, { dSize, -dSize, dSize },
{ dSize, dSize, -dSize },{ -dSize, dSize, -dSize},{ -dSize, -dSize, -dSize },{ dSize, -dSize, -dSize },
{ dSize, dSize, dSize },{ dSize, -dSize, dSize },{ dSize, -dSize, -dSize }, { dSize, dSize, -dSize },
{ -dSize, dSize, dSize },{ -dSize, dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, dSize },
{ dSize, -dSize, dSize },{ dSize, -dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, -dSize }, { -dSize, -dSize, dSize },
{ dSize, dSize, dSize },{ dSize, dSize, -dSize }, { -dSize, dSize, -dSize }, { -dSize, dSize, dSize }
};
GLdouble dVertexNormals[][3] = {
{ 0.0, 0.0, 1.0 },//上
{ 0.0, 0.0, -1.0 },//下
{ 1.0, 0.0, 0.0 },//前
{ -1.0, 0.0, 0.0 },//后
{ 0.0, -1.0, 0.0 },//左
{ 0.0, 1.0, 0.0 }//右
};
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//深度测试消除隐藏面
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, dVertexNormals);
glVertexPointer(3, GL_DOUBLE, 0, dVertexes);
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 0, 4);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 4, 4);
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 8, 4);
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 12, 4);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.5, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 16, 4);
glColor4f(0.5, 1.0, 0.5, 1.0);
glDrawArrays(GL_QUADS, 20, 4);
}
/*
* 方法二：顶点数组+索引数组
空间象限----第一象限 ++
第二象限 -+
第三象限 --
第四象限 +-
五，六，七，八象限与前面一致。但Z轴为负
*/
void draw3(GLdouble dSize)
{
double size = dSize * 0.5;
GLdouble dVertexes[][3] = {
{ dSize, dSize, dSize },//0 第一象限点
{ -dSize, dSize, dSize },//1 第二象限点
{ -dSize, -dSize, dSize },//2 第三象限点
{ dSize, -dSize, dSize },//3 第四象限点
{ dSize, dSize, -dSize },//4 第五象限点
{ -dSize, dSize, -dSize },//5 第六象限点
{ -dSize, -dSize, -dSize },//6 第七象限点
{ dSize, -dSize, -dSize }//7 第八象限点
};
//使用索引表示面，4个索引值表示组成面的四个顶点
GLubyte dIndices[][4] = {
{ 0, 1, 2, 3 },//上
{ 4, 5, 6, 7 },//下
{ 0, 3, 7, 4 },//前
{ 1, 5, 6, 2 },//后
{ 3, 7, 6, 2 },//左
{ 0, 4, 5, 1 }//右
};
glEnable(GL_DEPTH_TEST);//深度测试消除隐藏面
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glVertexPointer(3, GL_DOUBLE, 0, dVertexes);
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[0]);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[1]);
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[2]);
glColor4f(1.0, 0.0, 1.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[3]);
glColor4f(0.0, 1.0, 1.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[4]);
glColor4f(0.5, 0.5, 0.0, 1.0);
glDrawElements(GL_QUADS, 4, GL_UNSIGNED_BYTE, dIndices[5]);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
}
void display(void) {
//几何变换和取景变换，都是取景矩阵
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
//设置取景矩阵
gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);//设置取景矩阵
//设置几何矩阵
glRotatef(angle, 1.0, 0.0, 0.0); //绕X轴旋转
glRotatef(angle, 0.0, 1.0, 0.0); //绕Y轴旋转
glRotatef(angle, 0.0, 0.0, 1.0); //绕Z轴旋转
//绘制模型
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
//drawSolidCube2(2);//绘制正方体
draw3(1);
glutSwapBuffers();
angle += 0.01f;
}
void reshape(int w, int h) {
//视区变换
glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
//投影变换
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(60, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 100.0);
}
int main(int argc, char **argv) {
glutInit(&argc, argv);
//创建窗口
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH); //set up the double buffering
glutInitWindowSize(500, 500);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow("A basic OpenGL Window");
//初始化GLEW
glewInit();
//窗口回调函数
glutReshapeFunc(reshape);//改变窗口后调用,也可以理解为OpenGL的初始化,WM_SIZE,WM_CREATE
glutDisplayFunc(display);//窗口显示后调用,WM_PAINT
glutIdleFunc(display);//空闲时调用
glutMainLoop();
return 0;
}边栏推荐
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