OpenGL/OpenGL ES (三) —— 绘制甜甜圈

OpenGL/OpenGL ES (一) —— 专业名词快速了解
OpenGL/OpenGL ES (二) —— 渲染架构、图元、着色器、投影
OpenGL/OpenGL ES (三) —— 绘制甜甜圈
OpenGL/OpenGL ES (四) —— 纹理
OpenGL/OpenGL ES (五) —— 纹理翻转策略
OpenGL/OpenGL ES (六) —— 立方体旋转
OpenGL/OpenGL ES (七) —— 初探
OpenGL/OpenGL ES (八) —— 如何加载一张图片
OpenGL/OpenGL ES (九) —— 光照

前言

先看下最终效果主要学习目标是正背面剔除和深度测试。

第一步

先看下main函数中相对应的调用顺序，和相对应的初始化。

int main(int argc, char* argv[])
{
   gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
   
   glutInit(&argc, argv);
   glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
   glutInitWindowSize(800, 600);
   glutCreateWindow("Geometry Test Program");
   glutReshapeFunc(ChangeSize);
   glutSpecialFunc(SpecialKeys);
   glutDisplayFunc(RenderScene);

   GLenum err = glewInit();
   if (GLEW_OK != err) {
       fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
       return 1;
   }
   
   SetupRC();
   
   glutMainLoop();
   return 0;
}

第二步

在ChangeSize方法中设置视口，设置透视投影模式，把透视投影矩阵加载到透视矩阵堆栈中

//窗口改变
void ChangeSize(int w, int h)
{
    //1.防止h变为0
    if(h == 0)
        h = 1;
    
    //2.设置视口窗口尺寸
    glViewport(0, 0, w, h);
    
    //3.setPerspective函数的参数是一个从顶点方向看去的视场角度（用角度值表示）
    // 设置透视模式，初始化其透视矩阵
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 100.0f);
    
    //4.把透视投影矩阵加载到透视矩阵堆栈中
    projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());
    
    //5.初始化渲染管线
    transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatix, projectionMatrix);
}

第三步

键位设置，通过不同的键位对其进行设置,控制Camera的移动，从而改变视口并且重新刷新显示。

void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
    //1.判断方向
    if(key == GLUT_KEY_UP)
        //2.根据方向调整观察者位置
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_DOWN)
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_LEFT)
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_RIGHT)
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    //3.重新刷新
    glutPostRedisplay();
}

第四步

渲染场景

void RenderScene(void)
{
    //清除窗口和深度缓冲区
 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
      //开启背面剔除
        glEnable(GL_CULL_FACE);
        glFrontFace(GL_CCW);
        glCullFace(GL_BACK);

        //开启深度测试
        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    
    //把摄像机矩阵压入模型矩阵中
    modelViewMatix.PushMatrix(viewFrame);
    
    GLfloat vRed[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
    
    //使用平面着色器
    //参数1：平面着色器
    //参数2：模型视图投影矩阵
    //参数3：颜色
    //shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vRed);
    
    //使用默认光源着色器
    //通过光源、阴影效果跟提现立体效果
    //参数1：GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT 默认光源着色器
    //参数2：模型视图矩阵
    //参数3：投影矩阵
    //参数4：基本颜色值
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT, transformPipeline.GetModelViewMatrix(), transformPipeline.GetProjectionMatrix(), vRed);
    
    //绘制
    torusBatch.Draw();

    //出栈
    modelViewMatix.PopMatrix();
    
    
    glutSwapBuffers();
}

第五步

绘制甜甜圈

void SetupRC()
{
    // 设置背景颜色
    glClearColor(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f );
    
    //初始化着色器管理器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    //将相机向后移动7个单元：肉眼到物体之间的距离
    viewFrame.MoveForward(7.0);
    
    //创建一个甜甜圈
    //void gltMakeTorus(GLTriangleBatch& torusBatch, GLfloat majorRadius, GLfloat minorRadius, GLint numMajor, GLint numMinor);
    //参数1：GLTriangleBatch 容器帮助类
    //参数2：外边缘半径
    //参数3：内边缘半径
    //参数4、5：主半径和从半径的细分单元数量
   
    gltMakeTorus(torusBatch, 1.0f, 0.3f, 52, 26);
   //点的大小
    glPointSize(4.0f);
}