通过三角形批次类画图形示例
//球
/**
gltMakeSphere(GLTriangleBatch &sphereBatch, GLfloat fRadius, GLint iSlices, GLint iStacks)
参数一：sphereBatch 三角形批次类对象
参数二：fRadius , 球体半径
参数三：iSlices 从球体底部堆叠到顶部的三角形带的数量；其实s球体是一圈一圈三角形带组成
参数四：iStacks 围绕球体一圈排列的三角形对数
建议：一个对称性较好的球体的片段数量是堆叠数量的2倍，就是iStacks = 2 * iSlices;
绘制球体都是围绕Z轴，这样+z就是球体的顶点，-z就是球体的底部。
*/
gltMakeSphere(sphereBatch, 3.0, 10, 20);
image.png
//环面
/**
gltMakeTorus(GLTriangleBatch &torusBatch, GLfloat majorRadius, GLfloat minorRadius, GLint numMajor, GLint numMinor)
参数一：torusBatch ： 三角形批次类对象
参数二：majorRadius ：甜甜圈中心到外边缘的半径
参数三：minorRadius ：甜甜圈中心到内边缘的半径
参数四：numMajor ： 沿着主半径的三角形数量
参数五：numMinor ： 沿着内部较小半径的三角形数量
*/
gltMakeTorus(torusBatch, 3.0f, 0.75f, 15, 15);
image.png
//圆柱
/**
gltMakeCylinder(GLTriangleBatch &cylinderBatch, GLfloat baseRadius, GLfloat topRadius, GLfloat fLength, GLint numSlices, GLint numStacks)
参数一：cylinderBatch：三角形批次对象
参数二：baseRadius： 底部半径
参数三：topRadius： 头部半径
参数四：fLength 圆形长度
参数五：numSlices： 围绕Z轴的三角形对的数量
参数六：numStacks： 圆柱底部堆叠到顶部圆环的三角形数量
*/
gltMakeCylinder(cylinderBatch, 2.0f, 2.0, 3.0f, 13, 2);
image.png
//锥体
/**
gltMakeCylinder(GLTriangleBatch &cylinderBatch, GLfloat baseRadius, GLfloat topRadius, GLfloat fLength, GLint numSlices, GLint numStacks)
参数一：cylinderBatch：三角形批次对象
参数二：baseRadius： 底部半径
参数三：topRadius： 头部半径
参数四：fLength 圆形长度
参数五：numSlices： 围绕Z轴的三角形对的数量
参数六：numStacks： 圆柱底部堆叠到顶部圆环的三角形数量
*/
//圆柱体，从0开始向Z轴正方向延伸。
//圆锥体，是一端的半径为0，另一端半径可指定。
gltMakeCylinder(coneBatch, 2.0f, 0.0, 3.0f, 13, 2);
image.png
//磁盘
/**
gltMakeDisk(GLTriangleBatch &diskBatch, GLfloat innerRadius, GLfloat outerRadius, GLint nSlices, GLint nStacks)
参数一：diskBatch 三角形批次类对象
参数二：innerRadius 内圆半径
参数三：outerRadius 外圆半径
参数四：nSlices 圆盘围绕Z轴的三角形对的数量
参数五：nStacks。 圆盘外网到内为的三角形数量
*/
gltMakeDisk(diskBatch, 1.5, 3.0f, 13, 3);
image.png
代码案例
#include "GLTools.h" // OpenGL toolkit
#include "GLMatrixStack.h"
#include "GLFrame.h"
#include "GLFrustum.h"
#include "GLBatch.h"
#include "GLGeometryTransform.h"
#include "StopWatch.h"
#include <math.h>
#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif
GLShaderManager shaderManager;
//模型视图矩阵堆栈
GLMatrixStack modelViewMatrix;
//投影视图矩阵堆栈
GLMatrixStack projectionMatrix;
//观察者位置
GLFrame cameraFrame;
//世界坐标位置
GLFrame objectFrame;
//视景体，用来构造投影矩阵
GLFrustum viewFrustum;
//三角形批次类
GLTriangleBatch CC_Triangle;
//球
GLTriangleBatch sphereBatch;
//环
GLTriangleBatch torusBatch;
//圆柱
GLTriangleBatch cylinderBatch;
//锥
GLTriangleBatch coneBatch;
//磁盘
GLTriangleBatch diskBatch;
//管道，用来管理投影视图矩阵堆栈和模型视图矩阵堆栈的
GLGeometryTransform transformPipeline;
//颜色值，绿色、黑色
GLfloat vGreen[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };
GLfloat vBlack[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
//空格的标记
int nStep = 0;
//2
// 将上下文中，进行必要的初始化
void SetupRC()
{
//清理屏幕颜色
glClearColor(0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.f);
//初始化固定着色管理器
shaderManager.InitializeStockShaders();
//当渲染立体图形的时，开启深度测试
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
//通过GLGeometryTransform管理矩阵
//使用transformPipeline管道管理模型视图矩阵和投影矩阵
transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatrix, projectionMatrix);
//将观察者坐标位置Z移动往屏幕里移动15个单位位置
//表示离l屏幕之间的距离 负数、是往屏幕后面移动；正数代表往屏幕前面移动
cameraFrame.MoveForward(-15);
//例如三角形批次类构造图形对象
//球
/**
gltMakeSphere(GLTriangleBatch &sphereBatch, GLfloat fRadius, GLint iSlices, GLint iStacks)
参数一：sphereBatch 三角形批次类对象
参数二：fRadius , 球体半径
参数三：iSlices 从球体底部堆叠到顶部的三角形带的数量；其实s球体是一圈一圈三角形带组成
参数四：iStacks 围绕球体一圈排列的三角形对数
建议：一个对称性较好的球体的片段数量是堆叠数量的2倍，就是iStacks = 2 * iSlices;
绘制球体都是围绕Z轴，这样+z就是球体的顶点，-z就是球体的底部。
*/
gltMakeSphere(sphereBatch, 3.0, 10, 20);
//环面
/**
gltMakeTorus(GLTriangleBatch &torusBatch, GLfloat majorRadius, GLfloat minorRadius, GLint numMajor, GLint numMinor)
参数一：torusBatch ： 三角形批次类对象
参数二：majorRadius ：甜甜圈中心到外边缘的半径
参数三：minorRadius ：甜甜圈中心到内边缘的半径
参数四：numMajor ： 沿着主半径的三角形数量
参数五：numMinor ： 沿着内部较小半径的三角形数量
*/
gltMakeTorus(torusBatch, 3.0f, 0.75f, 15, 15);
//圆柱
/**
gltMakeCylinder(GLTriangleBatch &cylinderBatch, GLfloat baseRadius, GLfloat topRadius, GLfloat fLength, GLint numSlices, GLint numStacks)
参数一：cylinderBatch：三角形批次对象
参数二：baseRadius： 底部半径
参数三：topRadius： 头部半径
参数四：fLength 圆形长度
参数五：numSlices： 围绕Z轴的三角形对的数量
参数六：numStacks： 圆柱底部堆叠到顶部圆环的三角形数量
*/
gltMakeCylinder(cylinderBatch, 2.0f, 2.0, 3.0f, 13, 2);
//锥体
/**
gltMakeCylinder(GLTriangleBatch &cylinderBatch, GLfloat baseRadius, GLfloat topRadius, GLfloat fLength, GLint numSlices, GLint numStacks)
参数一：cylinderBatch：三角形批次对象
参数二：baseRadius： 底部半径
参数三：topRadius： 头部半径
参数四：fLength 圆形长度
参数五：numSlices： 围绕Z轴的三角形对的数量
参数六：numStacks： 圆柱底部堆叠到顶部圆环的三角形数量
*/
//圆柱体，从0开始向Z轴正方向延伸。
//圆锥体，是一端的半径为0，另一端半径可指定。
gltMakeCylinder(coneBatch, 2.0f, 0.0, 3.0f, 13, 2);
//磁盘
/**
gltMakeDisk(GLTriangleBatch &diskBatch, GLfloat innerRadius, GLfloat outerRadius, GLint nSlices, GLint nStacks)
参数一：diskBatch 三角形批次类对象
参数二：innerRadius 内圆半径
参数三：outerRadius 外圆半径
参数四：nSlices 圆盘围绕Z轴的三角形对的数量
参数五：nStacks。 圆盘外网到内为的三角形数量
*/
gltMakeDisk(diskBatch, 1.5, 3.0f, 13, 3);
}
//4
void DrawWireFramedBatch(GLTriangleBatch* pBatch)
{
//平面着色器管理器
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vGreen);
//传过来的参数，对应不同的图形Batch
pBatch->Draw();
//画出黑色轮廓
glPolygonOffset(-1.0f, -1.0f);
//开启处理线
glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
//开启混合功能
glEnable(GL_BLEND);
//颜色混合
//表示源颜色乘以自身的alpha 值，目标颜色乘以1.0减去源颜色的alpha值，这样一来，源颜色的alpha值越大，则产生的新颜色中源颜色所占比例就越大，而目标颜色所占比例则减 小。这种情况下，我们可以简单的将源颜色的alpha值理解为“不透明度”。这也是混合时最常用的方式。
//设置混合方程式
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
//通过程序点大小模式来设置点的大小
glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_LINE);
//多变形模型（背面，线）将多边形背面设为线框模式
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
//线条宽度
glLineWidth(2.5f);
//平面着色器绘制线条
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),vBlack);
pBatch->Draw();
//恢复多边形模式和深度测试
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
glDisable(GL_POLYGON_OFFSET_LINE);
glLineWidth(1.0f);
glDisable(GL_BLEND);
glDisable(GL_LINE_SMOOTH);
}
//3
//召唤场景
void RenderScene(void)
{
//用当前清理颜色清除窗口背景
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
//模型视图矩阵堆栈，压栈
modelViewMatrix.PushMatrix();
//获取摄像头矩阵
M3DMatrix44f mCamera;
//从camereaFrame中获取矩阵到mCamera
cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera);
//模型视图堆栈的矩阵与mCamera矩阵相乘之后，储存到modelViewMatrix矩阵堆栈中
modelViewMatrix.MultMatrix(mCamera);
//创建矩阵mObjectFrame
M3DMatrix44f mObjectFrame;
//从ObjectFrame 获取矩阵到mObjectFrame中
objectFrame.GetMatrix(mObjectFrame);
//将modelViewMatrix的堆栈中的矩阵与 mObjectFrame 矩阵相乘，存储到modelViewMatrix矩阵堆栈中
modelViewMatrix.MultMatrix(mObjectFrame);
//然后使用平面着色器
/**
参数一：GLT_SHADER_FLAT 平面着色器
参数二：通过transformPipeline获取模型视图矩阵
参数三：颜色
*/
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vBlack);
//判断你目前是绘制第几个图形
switch (nStep) {
case 0:
DrawWireFramedBatch(&sphereBatch); //球体
break;
case 1:
DrawWireFramedBatch(&torusBatch);//环面
break;
case 2:
DrawWireFramedBatch(&cylinderBatch);//圆体
break;
case 3:
DrawWireFramedBatch(&coneBatch);//锥体
break;
case 4:
DrawWireFramedBatch(&diskBatch); // 磁盘
break;
}
//前面压栈了，需要出栈
modelViewMatrix.PopMatrix();
glutSwapBuffers();
}
//1
void ChangeSize(int w, int h)
{
//设置窗口尺寸
glViewport(0, 0, w, h);
//设置投影矩阵
viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 500.f);
//获取并加载投影矩阵
projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());
//modelViewMatrix 矩阵堆栈 加载单元矩阵
modelViewMatrix.LoadIdentity();
}
//上下左右，移动图形
void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
if(key == GLUT_KEY_UP)
//移动世界坐标系，而不是去移动物体。
//将世界坐标系在X方向移动-5.0
objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
if(key == GLUT_KEY_DOWN)
objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
if(key == GLUT_KEY_LEFT)
objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
if(key == GLUT_KEY_RIGHT)
objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
glutPostRedisplay();
}
//点击空格，切换渲染图形
void KeyPressFunc(unsigned char key, int x, int y)
{
if(key == 32)
{
nStep++;
if(nStep > 4)
nStep = 0;
}
switch(nStep)
{
case 0:
glutSetWindowTitle("Sphere");
break;
case 1:
glutSetWindowTitle("Torus");
break;
case 2:
glutSetWindowTitle("Cylinder");
break;
case 3:
glutSetWindowTitle("Cone");
break;
case 4:
glutSetWindowTitle("Disk");
break;
}
glutPostRedisplay();
}
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("Sphere");
glutReshapeFunc(ChangeSize);
glutKeyboardFunc(KeyPressFunc);
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;
}
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