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1、,计算机图形学,杨 武 影像科学与技术实验室 东南大学计算机学院 ,2,第二章之第二节 完整的程序,3,主要内容,修改第一个程序 改变默认值 定义标准程序结构 简单视图 二维视图：三维视图的特殊情形 OpenGL 中的基本形状 属性,4,程序结构,绝大多数OpenGL程序具有类似的结构，包含下述函数 main(): 定义回调函数 打开一个或多个具有指定属性的窗口 进入事件循环（最后一条可执行语句） init(): 设置状态变量 视图 属性 回调函数 显示函数 输入和窗口函数,5,Simple.c 修改,在新程序中，会得到同样的输出，但是所有具有默认值的相应状态值都通过函数调用显式指定 特别地，
2、设置了 颜色 视图条件 窗口属性,6,main.c,#include int main(int argc, char* argv) glutInit( ,包含了gl.h,定义窗口属性,设置OpenGL状态,进入时间循环,显示回调函数,7,GLUT 函数,glutInit 使得应用程序可以获取命令行参数并初始化系统 gluInitDisplayMode 设置窗口属性 RGB 颜色 单缓冲区 属性按逻辑或组合在一起 glutWindowSize 以像素为单位 glutWindowPosition 定义窗口左上角在显示器上的位置 glutCreateWindow 创建一个窗口，标题 “simple”
3、 glutDisplayFunc 定义显示回调函数 glutMainLoop 进入无穷事件循环,8,init.c,void init() glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 1.0); glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); glMatrixMode (GL_PROJECTION); glLoadIdentity (); glOrtho(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0); ,背景色为黑,不透明窗口,白色填充,视景体,9,坐标系,在glVertex中的单位是由应用程序确定的，称为世界坐标系 视景体也是相对于世界坐标系指定的，视景体
4、确定出现在图像中的对象 在OpenGL内部，会把世界坐标转化为照相机坐标，稍后转化为屏幕坐标,10,OpenGL 照相机,照相机放置在原点，指向z轴的负方向 默认的视景体是一个中心在原点，长为2的立方体,11,在默认的正交视图中，点沿着z轴投影到 z=0的平面上,正交视图,12,变换与视图,在OpenGL中投影是利用投影矩阵乘法进行的 由于只存在一个变换函数系列，因此必须先设置矩阵模式 glMatrixMode (GL_PROJECTION) 变换函数是累加在一起的，因此需要从单位阵开始，然后把它改变为一个投影矩阵以定义视景体 glLoadIdentity (); glOrtho(-1.0,
5、1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0);,13,二维与三维视图,在glOrtho(左，右，底，顶，近，远)中的近与远是相对于照相机的距离而言的 二维顶点命令把所有的顶点放在z=0的平面上 如果应用程序处于二维状态，那么可以使用下述函数设置正交视景体： gluOrtho2D(left,right,bottom,top） 对于二维情形，视景体或裁剪体退化为裁剪窗口,14,mydisplay.c,void mydisplay() glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_POLYGON); glVertex2f(-0.5, -0.5); glVe
6、rtex2f(-0.5, 0.5); glVertex2f(0.5, 0.5); glVertex2f(0.5, -0.5); glEnd(); glFlush(); ,15,OpenGL 基本形状,GL_QUAD_STRIP,GL_POLYGON,GL_TRIANGLE_STRIP,GL_TRIANGLE_FAN,GL_POINTS,GL_LINES,GL_LINE_LOOP,GL_LINE_STRIP,GL_TRIANGLES,16,多边形的条件,OpenGL 只能显示满足下述条件的多边形 简单: 边除顶点外不相交 凸: 对于多边形中任意两点，连接这两点的线段完全在多边形内 平面: 所有顶
7、点在同一平面上 用户自己确保上述条件满足 三角形满足上述所有限制条件,17,字符,笔划字符 由顶点、线段和曲线描绘 利于变换处理 占内存、处理时间长 光栅字符 矩阵位图 处理速度快,18,属性,属性是OpenGL中状态的一部分，确定对象的外观 颜色 (points, lines, polygons) 大小和宽度 (points, lines) 线型 (lines, polygons) 多边形 颜色填充 边界显示,19,RGB 颜色,颜色的每个分量在帧缓冲区中是分开存贮的 在缓冲区中通常每个分量占用8位字节 注意在函数glColor3f中颜色值的变化范围是从0.0(无)到1.0(全部), 而在g
8、lColor3ub中颜色值的变化范围是从0到255,20,索引颜色,由一组RGB值构成一张表，“颜色”是表中项的索引 需要更少的内存 索引通常只有8位 现在重要性下降 内存价格下降 需要更多的颜色,21,颜色与状态,由glColor*设置的颜色成为状态的一部分，后续构造过程将使用这一颜色，直至它被修改为止 颜色与其它属性不是对象的一部分，但是在渲染对象时要把这些属性赋给对象 可以按下述过程创建具有不同颜色的顶点 glColor glVertex glColor glVertex,22,色彩的平滑,默认状态是光滑过渡 OpenGL根据多边形顶点的颜色插值出来内部的颜色 另外一种状态是平坦过渡 第一个顶点的颜色确定填充颜色 glShadeModel(GL_SMOOTH)或 (GL_FLAT),23,视窗,并不需要把整个当前窗口用来显示图像： glViewport(x,y,w,h) 参数值以像素为单位（屏幕坐标）,