【OpenGL学习一】用OpenGL绘制图形，制作动画

 

1.OpenGL基本框架

1.1OpenGL简介

OpenGL(Open Graphics Library，开放图形库)，是三维计算机图形和模型库。作为一个性能优越的图形应用程序设计界面（API），它独立于硬件和窗口系统。并在军事、广播电视、CAD/CAM/CAE、娱乐、艺术造型、医疗影像、虚拟世界等领域都有广泛的用途。具有以下功能：

1.模型绘制

2. 模型观察

3.颜色模式的指定

4.光照应用

5.图片效果增强

6.位图和图象处理

7.纹理映射

8.实时动画

9.交互技术

 

1.2 OpenGL工作方式

1.2.1 OpenGL的体系结构

OpenGL是一种图形应用程序设计界面（API），不含任何窗口管理、用户交互或文件I/O函数。每个主机环境有这些函数，负责实现某些方法，把窗口或位图的绘制控制权交给OpenGL。

 

 

 

 

 

2.OpenGL绘制图形

 

2.1绘制矩形

代码如下：

#include 


/*****
显示回调函数RenderScene，调用OpenGL渲染函数
用于在窗口中绘制需要的图形
**************/
void RenderScene(void)
{
	// 用当前的清除颜色清除窗口
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	// 把绘图颜色设置为青色(RGB)
	glColor3f(0.0f,1.0f,1.0f);
	// 用当前颜色绘制一个填充的矩形，参数表示左上角点和右下角点的坐标
	//glRectf(100.0f, 150.0f, 150.0f, 100.0f);
	glRectf(-25.0f, 25.0f, 25.0f, -25.0f);
	
	// 刷新绘图命令
	glFlush();
}

// 用于初始化，常用来设置场景渲染状态
void SetupRC(void)
{
	// 把清除颜色设置为紫色，即窗口的背景色
	glClearColor(1.0f, 0.0f,1.0f, 1.0f);
}

// 当窗口改变大小时，调用登记的函数
void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h)
{
	GLfloat aspectRatio;
	// 防止被0除
	if(h == 0)
	{
		h = 1;
	}
	// 设置视区尺寸，把视口设置为窗口大小
	glViewport(0, 0, w, h);

	// 重置坐标系统，使投影变换复位
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();

	// 建立裁剪区域的范围（左、右、底、顶、近、远）
	aspectRatio = (GLfloat)w / (GLfloat)h;
	if(w <= h)
	{
		glOrtho(-100.0, 100.0, -100/aspectRatio, 100.0/aspectRatio, 1.0, -1.0);
	}
	else
	{
		glOrtho(-100.0 * aspectRatio, 100.0 * aspectRatio, -100.0, 100.0, 1.0, -1.0);
	}
	//定义投影矩阵，三维到二维的映射
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
	//复位坐标系
	glLoadIdentity();
}

void main()
{
	//初始化GLUT库OpenGL窗口的显示模式
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);
	//创建一个名为GLRect的窗口
	glutCreateWindow("GLRect");

	//设置当前窗口的显示回调函数和窗口在整形回调函数
	glutDisplayFunc(RenderScene);
	glutReshapeFunc(ChangeSize);

	SetupRC();

	//启动主GLUT事件处理循环
	glutMainLoop();
}

运行结果：

 

2.2绘制移动的矩形

代码如下：

  /*
glutTimerFunc(unsigned int msecs,(*func) (int value),int value); 
该函数用于指定一个定时器回调函数，即经过msecs毫秒后由GLUT调用指定的函数，并将value值传递给它
被定时器调用的函数原型为：
void TimerFunction(int value); 
但该函数只会激发一次。所以，为了实现连续的动画，必须在定时器函数中再次重新设置定时器回调函数
*/

#include 
#include 
#include
#include

// 参数指定正方形的位置和大小
GLfloat x1 = 100.0f;
GLfloat y1 = 150.0f;
GLsizei rsize = 50;

// 正方形运动变化的步长
GLfloat xstep = 1.0f;
GLfloat ystep = 1.0f;

// 窗口的大小
GLfloat windowWidth;
GLfloat windowHeight;

void RenderScene(void)
{
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 //红色
 glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
 //用当前颜色绘制一个填充的图形
 glRectf(x1, y1, x1+rsize, y1+rsize);
 
 //清空命令行缓冲区并交换帧缓存
 glutSwapBuffers();
}

void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h)
{
 if(h == 0) h = 1;

glViewport(0, 0, w, h);

 glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 glLoadIdentity(); 
 
 if (w <= h)
 {
 windowHeight = 250.0f*h/w;
 windowWidth = 250.0f;
 }
 else
 {
 windowWidth = 250.0f*w/h;
 windowHeight = 250.0f;
 }
 glOrtho(0.0f, windowWidth, 0.0f, windowHeight, 1.0f, -1.0f);
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 glLoadIdentity();
}
void TimerFunction(int value)
{
 // 处理到达窗口边界的正方形，使之反弹
 if(x1 > windowWidth-rsize || x1 < 0) xstep = -xstep;
 if(y1 > windowHeight-rsize || y1 < 0) ystep = -ystep;
 if(x1 > windowWidth-rsize) x1 = windowWidth-rsize-1;
 if(y1 > windowHeight-rsize) y1 = windowHeight-rsize-1;
 
 // 根据步长修改正方形的位置
 x1 += xstep;
 y1 += ystep;
 
 // 用新坐标重新绘图
 glutPostRedisplay();
 glutTimerFunc(33,TimerFunction, 1);
}

void SetupRC(void)
{
 //设置窗口清除色为蓝色
glClearColor(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
}


int main(void)
{
 glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
 glutCreateWindow("Bounce"); 
 glutDisplayFunc(RenderScene);
 glutReshapeFunc(ChangeSize);
 glutTimerFunc(200, TimerFunction, 1);
 SetupRC();
 glutMainLoop();
}

运行结果：

 

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