OpenGL绘图相关函数

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OpenGL中的实体模型函数

绘制实体或线框圆环
void glutSolidTorus/ glutWireTorus(GLdouble
innerRadius, GLdouble outerRadius, GLint
slices,GLint stacks);

绘制实体或线框茶壶
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OpenGL程序实例——绘制图形


指定窗口背景色（ glClearColor）
颜色管理，使用RGB颜色模型。一种颜色用红、绿、 蓝三种颜色成分混合而成，每种颜色成分使用0.0到 1.0之间的任意有效浮点数来表示颜色值（见下页）。
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OpenGL程序实例——绘制图形
第二章
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2.6 OpenGL图形软件包
OpenGL的主要功能 OpenGL的绘制流程 OpenGL的基本语法 OpenGL的程序实例
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OpenGL图形软件包
OpenGL是SGI（Silicon Graphics Inc.）公司对IRIS GL
图形硬件
操作系统
图2.34 OpenGL图形处理系 统在计算机系统中的层次结构
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OpenGL的绘制流程——流水线
包括命令、顶点数据和纹理等数据的OpenGL命令将放在命令 缓冲区中，对几何顶点数据进行必要的变换、光照计算并进行 投影后进入光栅化流程，根据几何形状、颜色及纹理数据生成 图像的帧缓存地址和像素点值，结果置入帧缓冲存储器中。
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第三章
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3.4 OpenGL实现橡皮筋技术
橡皮筋技术的实现方法

利用颜色的异或操作，对原有图形并不是擦除， 而是再绘制一条同样的直线段并与原图形进行 异或操作，此时原图形会从屏幕上消失；
利用双缓存技术，绘制图形时分别绘制到两个 缓存，交替显示。

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OpenGL中的实体模型函数
GLUT库中的多面体函数
表4.1 GLUT生成规则多面体的函数
函数 glutSolidTetrahedron( ) glutWireTetrahedron( ) glutSolidCube(size) glutWireCube(size) glutSolidOctahedron ( ) glutWireOctahedron ( ) 说明 绘制中心位于世界坐标系原点的实心四面体和线框四面体，四面体 的半径为 。 绘制中心位于世界坐标系原点的实心立方体和线框立方体，立方体 3 的半径为size，size是一个双精度浮点值。 绘制中心位于世界坐标系原点的实心八面体和线框八面体，八面体 的半径为1.0。
显示列表的执行
void glListBase(GLuint offsetValue);
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OpenGL中层次模型的实现
多级显示列表
OpenGL支持创建多级显示列表，即在glNewList 和glEndLsit函数对之间允许调用glCallList函数来 执行其他显示列表。 显示列表的删除 void glDeleteLists(GLuint listID, GLsizei range);
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OpenGL中的实体模型函数
GLUT库中的二、三次曲面

绘制实体或线框球面
void glutSolidSphere/glutWireSphere (GLdouble
radius, GLint slices, GLint stacks);

绘制实体或线框圆锥面
void glutSolidCone/glutWireCone (GLdouble radius, GLdouble height, GLint slices, GLint stacks);
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模型绘制 模型观察 颜色模式 光照应用 图像效果增强 位图和图像处理 纹理映射 实时动画 交互技术
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OpenGL的绘制流程——工作方式
一个完整的窗口系统的OpenGL 图形处理系统的结构为：最底层
应用软件
OpenGL 窗口系统
为图形硬件，第二层为操作系统，
第三层为窗口系统，第四层为 OpenGL，最上面的层为应用软 件。
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3.5 OpenGL实现拾取操作
设置拾取缓冲区
void glSelectBuffer(GLsizei n,GLunint *buff);
进入选择模式 GLint glRenderMode(GLenum mode);
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OpenGL实现拾取操作
名字堆栈操作

初始化名字堆栈（glInitNames）
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OpenGL实现橡皮筋技术
鼠标实现

鼠标响应函数
glutMouseFunc

鼠标移动相应函数
glutMotionFunc
glutPassiveMotionFunc
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OpenGL实现橡皮筋技术
键盘实现

键盘相应函数
glutKeyboardFunc
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OpenGL程序实例——窗口管理


初始化（glutInit ）
创建窗口（glutCreateWindow） 设定窗口的显示模式（glutInitDisplayMode）


指定窗口的位置和大小（glutInitWindowPosition和 glutInitWindowSize ）
指定窗口的显示内容函数（glutDisplayFunc） 运行框架（glutMainLoop）
OpenGL函数都遵循一个命名约定，即采用以下格式：
<库前缀><根命令><可选的参数个数><可选的参数类型> 例如函数glColor3f(…)，gl表示这个函数来自库gl.h， 根命令Color表示该函数用于颜色设定，3f表示这个函数采 用了三个浮点数参数。 符号常量的表示：GL开头，下划线（_）分开，大写。 例如：GL_RGB，GL_POLYGON等
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OpenGL的基本语法——数据类型
表2.2 OpenGL的数据类型
OpenGL数据类型 GLbyte GLshort GLint，GLsizei 内部表示法 8位整数 16位整数 32位整数 定义为C类型 signed char short long C字面值后缀 B S L
GLfloat，GLclampf
将一个名字压入堆栈（glPushName）


替换名字堆栈的栈顶元素（glLoadName）
将栈顶元素弹出（glPopName）

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OpenGL实现拾取操作
设置合适的变换过程
gluPickMatrix(xPick,yPick,widthPick, heightPick,*vp);
void glutSolidTeapot/glutWireTeapot (GLdouble size);
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OpenGL中的实体模型函数
GLU二次曲面函数

定义一个二次曲面
GLUquadricObj *sphere;

激活二次曲面绘制器
sphere = gluNewQuadric( );
gluDisk(sphere,innerRadius,outerRadius,
slices, stacks)；
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4.3 非规则对象的表示
分形几何 形状语法
基于分数维理论的随机模型
基于物理的模型
粒子系统模型
数据场可视化
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为每个图元分配名字并绘制 切换回渲染模式 分析选择缓冲区中的数据
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3.6 OpenGL中的菜单功能
菜单注册函数
glutCreateMenu(ProcessMenu);
在菜单中加入菜单项
void glutAddMenuEntry(char *name, GLint value);
进行改进，扩展可移植性，形成的一个跨平台开放式图 形编程接口。 目前，OpenGL标准由1992年成立的独立财团OpenGL Architecture Review Board（ARB）以投票方式产生，
并制成规范文档公布。
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OpenGL的主要功能

调用OpenGL API函数 变换、光照 光栅化 帧缓存
OpenGL命 令缓冲区
图2.35 一条简化的OpenGL绘制流水线
注意：只有当缓冲区被清空时，缓冲区中的命令和数据才会传递给流水 线的下一个阶段，OpenGL命令才会得到执行。
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OpenGL的基本语法——相关库


OpenGL核心库：gl
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OpenGL程序实例——绘制图形
刷新窗口的缓冲区
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)； 设定投影参数(将三维图形投影到显示窗口) glMatrixMode(GL_PROJECTION); gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0); 绘制图形 glRectf(50.0f, 100.0f, 150.0f, 50.0f);
将菜单与某个鼠标按键关联 void glutAttachMenu(button);
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第四章
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OpenGL中层次模型的实现
显示列表的创建
glNewList( listID, listMode ); glutSolidCube(2.0); …… glEndList();
表2.2 OpenGL的一些常用混合色
混合色 黑 红 绿 黄 蓝 紫 青 深灰 浅灰 棕 南瓜橙 粉红 紫红 白 红色成分（R） 0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 1.0 0.0 0.25 0.75 0.60 0.98 0.98 0.60 1.0 绿色成分（G） 0.0 0.0 1.0 1.0 0.0 0.0 1.0 0.25 0.75 0.40 0.625 0.04 0.40 1.0 蓝色成分（B） 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 1.0 1.0 0.25 0.75 0.12 0.12 0.70 0.70 1.0
OpenGL实用程序库： glu OpenGL编程辅助库：aux
115个函数
43个函数 31个函数


OpenGL实用程序工具包（OpenGL utility toolkit， GLUT）：glut 30多个函数
Windows专用库：wgl 6个函数
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OpenGL的基本语法——命名规则
glutSolidDodecahedron( ) 绘制中心位于世界坐标系原点的实心12面体和线框12面体，12面体 3 glutWireDodecahedron( ) 的半径为 。 glutSolidIcosahedron( ) glutWireIcosahedron( )
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绘制中心位于世界坐标系原点的实心20面体和线框20面体，20面体 的半径为1.0。
F
D Ub Us Ui
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OpenGL程序实例——头文件包含


利用OpenGL实现图形绘制，首先要引入OpenGL核心 库以及其他需要使用的库的头文件。
glut保证了gl.h和glu.h被正确包含。
#include <gl/glut.h>
#include <windows.h>
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指定二次曲面的绘制方式
gluQuadricDrawStyle(sphere, GLU_LINE);
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OpenGL中的实体模型函数

绘制二次曲面
gluSphere(sphere, radius, slices, stacks); gluCylinder(sphere,baseRadius,topRadius, height, slices, stacks)；
GLdouble，GLclampd GLubyte，GLboolean GLshort GLuint，GLenum， GLbitfield
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32位浮点数
64位浮点数 8位无符号整数 16位无符号整数 32位无符号整数
floatHale Waihona Puke Baidu
double unsigned char unsigned short unsigned long