原 opengl自己实现一个粒子系统

OpenGL本身并没有提供粒子系统的实现，但是我们可以利用OpenGL的一些基本绘图功能自己实现一个粒子系统。下面是一个简单的实现思路：

1. 定义粒子的数据结构，包括位置、速度、生命周期等信息。

2. 在OpenGL中创建一个点精灵（point sprite）的贴图，并使用glEnable(GL_POINT_SPRITE)启用点精灵功能。

3. 在OpenGL中创建一个纹理贴图，并将其与点精灵绑定。

4. 在每一帧渲染时，根据每个粒子的位置和生命周期，更新其位置和生命周期，并将其渲染为一个点精灵。

下面是一个简单的粒子系统的实现代码，供参考：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
#include <GL/glut.h>

using namespace std;

const int WIDTH = 800;
const int HEIGHT = 600;

struct Particle {
    float x, y; // 粒子在屏幕上的位置
    float vx, vy; // 粒子的速度
    float life; // 粒子的生命周期
};

vector<Particle> particles; // 存储粒子的向量

GLuint texture; // 纹理贴图

void init() {
    // 初始化随机数生成器
    srand(time(NULL));

    // 加载纹理贴图
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glGenTextures(1, &texture);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
    glTexEnvi(GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    int width, height;
    unsigned char* image = SOIL_load_image("particle.png", &width, &height, 0, SOIL_LOAD_RGBA);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
    SOIL_free_image_data(image);

    // 初始化粒子系统
    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        Particle p;
        p.x = WIDTH / 2.0f;
        p.y = HEIGHT / 2.0f;
        float angle = rand() % 360;
        float speed = rand() % 10 + 1;
        p.vx = speed * cos(angle);
        p.vy = speed * sin(angle);
        p.life = rand() % 100 + 50;
        particles.push_back(p);
    }
}

void update() {
    // 更新粒子系统状态
    for (int i = 0; i < particles.size(); ++i) {
        particles[i].x += particles[i].vx;
        particles[i].y += particles[i].vy;
        particles[i].life -= 1.0f;
        if (particles[i].life <= 0.0f) {
            particles[i].x = WIDTH / 2.0f;
            particles[i].y = HEIGHT / 2.0f;
            float angle = rand() % 360;
            float speed = rand() % 10 + 1;
            particles[i].vx = speed * cos(angle);
            particles[i].vy = speed * sin(angle);
            particles[i].life = rand() % 100 + 50;
        }
    }
}

void render() {
    // 渲染粒子系统
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glEnable(GL_BLEND);
    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
    glBegin(GL_POINTS);
    for (int i = 0; i < particles.size(); ++i) {
        glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, particles[i].life / 150.0f);
        glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex2f(particles[i].x, particles[i].y);
        glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex2f(particles[i].x + 10.0f, particles[i].y);
        glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex2f(particles[i].x + 10.0f, particles[i].y + 10.0f);
        glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex2f(particles[i].x, particles[i].y + 10.0f);
    }
    glEnd();
    glDisable(GL_BLEND);
    glutSwapBuffers();
}

void reshape(int w, int h) {
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluOrtho2D(0, w, h, 0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
}

void idle() {
    update();
    glutPostRedisplay();
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE);
    glutInitWindowSize(WIDTH, HEIGHT);
    glutCreateWindow("Particle System");
    glutDisplayFunc(render);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutIdleFunc(idle);
    init();
    glutMainLoop();
    return 0;
}

在这个例子中，我们使用了SOIL库来加载纹理贴图，你需要在编译时链接该库。另外，我们使用GL_BLEND和glColor4f函数来实现粒子的淡入淡出效果，你可以根据需要调整这些参数。

这只是一个简单的粒子系统实现，你可以根据需要添加更多的功能，比如粒子的旋转、大小、颜色等。