OpenGL ES入门03-OpenGL ES圆形绘制

前言

本文是关于OpenGL ES的系统性学习过程，记录了自己在学习OpenGL ES时的收获。
这篇文章的目标是学习OpenGL ES绘制圆形，熟悉glDrawArrays函数。
环境是Xcode8.1+OpenGL ES 2.0
目前代码已经放到github上面，OpenGL ES入门03-OpenGL ES圆形绘制

欢迎关注我的 OpenGL ES入门专题

概述

OpenGLES图元的绘制方式有GL_POINTS 、GL_LINES、 GL_LINE_LOOP 、GL_LINE_STRIP、GL_TRIANGLES 、GL_TRIANGLE_STRIP 、GL_TRIANGLE_FAN 这几种，每个都有自己独特的作用。在使用时根据自己的需求选择不同的绘制方式进行绘制。

绘制方式	解释
GL_POINTS	点
GL_LINES	线段
GL_LINE_STRIP	多段线
GL_LINE_LOOP	线圈
GL_TRIANGLES	三角形
GL_TRIANGLE_STRIP	三角形条带
GL_TRIANGLE_FAN	三角形扇

效果图

圆形绘制

构建定点和颜色数据

我们选择使用圆的三角函数表示方式*** f(x, y）= r * (cosθ, sinθ)*** 来计算圆上面每一点的坐标。(当然也可以根据公式 (x-a)(x-a) + (y-b)(y-b) = r*r** 计算圆上点的坐标，在此选择第一种方式)
1、分割。根据圆的方程θ取值范围[0 - 2*PI]进行等份分割，方便我们创建一定数量的顶点数据，之后我们便可用线段来代替曲线进行圆的绘制。

    _vertCount = 100; //分割份数
    float delta = 2.0*M_PI/_vertCount;

2、坐标计算。根据分割的结果，求出圆上每一点的坐标值。

typedef struct {
    GLfloat x,y,z;
    GLfloat r,g,b;
} Vertex;

for (int i = 0; i < _vertCount; i++) {
        GLfloat x = a * cos(delta * i);
        GLfloat y = b * sin(delta * i);
        GLfloat z = 0.0;
        vertext[i] = (Vertex){x, y, z, x, y, x+y};

        printf("%f , %f\n", x, y);
    }

3、坐标校正。由于我们屏幕宽高比并不为1，因此我们设置的半径0.8在水平和竖直方向对应的设备像素坐标并不相等。因此，在绘制过程中我们必须校正水平和竖直方向的半径值，已达到看起来相等的效果。

 float a = 0.8; //水平方向的半径
 float b = a * self.frame.size.width / self.frame.size.height; 

4、圆形绘制。

 glEnableVertexAttribArray(glGetAttribLocation(_program, "position"));
 glVertexAttribPointer(glGetAttribLocation(_program, "position"), 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), vertext);

 glEnableVertexAttribArray(glGetAttribLocation(_program, "color"));
 glVertexAttribPointer(glGetAttribLocation(_program, "color"), 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), vertext+sizeof(GLfloat)*3);
    
 glDrawArrays(GL_LINE_LOOP, 0, _vertCount);

其它绘制方式

GL_LINES 以(v0,v1),(v2,v3),(v4,v5)的形式绘制直线。(当绘制的点只有两个时，GL_LINES与GL_LINE_STRIP绘线方式没有差异）

glDrawArrays(GL_LINES, 0, _vertCount);

GL_LINES

GL_LINE_STRIP 以(v0,v1),(v1,v2),(v2,v3),(v3,v4),(v4,v5)的形式绘制直线。GL_LINE_LOOP以(v0,v1),(v1,v2),(v2,v3),(v3,v4),(v4,v5),(v5,v0)的形式绘制直线，比GL_LINE_STRIP多一条(v5,v0)的直线。

glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, _vertCount);

GL_LINE_STRIP

GL_POINTS 每个坐标就是一个点。

glDrawArrays(GL_POINTS, 0, _vertCount);

GL_POINTS

GL_TRIANGLES 每三个顶之间绘制三角形，之间不连接。(由于是圆形，效果并不明显）

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, _vertCount);

GL_TRIANGLES

GL_TRIANGLE_STRIP 它是由最少3个点构成（正好3个点就是一个GL_TRIANGLES）每增加1个点，新增的点会和之前已有的两个点构成新的三角形，依次类推。（由于是圆形，效果并不明显）

glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, _vertCount);

GL_TRIANGLE_STRIP

GL_TRIANGLE_FAN 以(v0,v1,v2),(v0,v2,v3),(v0,v3,v4)的形式绘制三角形。

glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, _vertCount);

GL_TRIANGLE_FAN