3D模型文件中存储了三角形面片数据，由顶点数组和索引数组两部分构成。例如：顶点数组：[V{x0,y0,z0}, V{x1,y1,z1}, V{x2,y2,z2}...]，每个元素是1个顶点坐标索引

时间: 2023-05-24 14:05:53 浏览: 128

OpenGL的顶点数组.doc

### OpenGL中的顶点数组知识点详解 #### 一、引言 OpenGL是一种广泛应用于二维与三维图形渲染的标准图形库。在OpenGL中，顶点数组是一种重要的技术手段，它可以帮助程序员更高效地管理和绘制复杂的几何形状。本文将以绘制一个简单的立方体为例，详细介绍如何使用顶点数组来优化图形绘制过程。 #### 二、传统绘制方法的问题让我们来看看传统的绘制方法存在哪些问题。假设我们要绘制一个立方体，传统的方法是为每个面指定四个顶点坐标，即共需指定24个顶点坐标（每个面4个顶点，共6个面）。这种方法的问题在于： - **顶点重复**：立方体实际上只有8个顶点，但在这种情况下每个顶点被重复使用了3次。 - **代码冗余**：大量重复的代码不仅增加了出错的概率，还降低了代码的可读性和维护性。 #### 三、顶点数组的优势为了解决上述问题，OpenGL引入了顶点数组的概念。顶点数组允许我们仅存储一次顶点信息，并通过索引来引用这些顶点，从而大大简化了绘制过程。 #### 四、顶点数组的基本使用 1. **定义顶点数组**： - 创建一个数组来存储所有顶点坐标。 ```c++ static const GLfloat vertex_list[][3] = { -0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.5f, -0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f, -0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f, -0.5f, 0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f, }; ``` 2. **定义索引数组**： - 创建另一个数组来存储用于绘制各个面的顶点索引。 ```c++ static const GLint index_list[][4] = { {0, 2, 3, 1}, // 前面 {0, 4, 6, 2}, // 左面 {0, 1, 5, 4}, // 下面 {4, 5, 7, 6}, // 后面 {1, 3, 7, 5}, // 右面 {2, 6, 7, 3}, // 上面 }; ``` 3. **绘制过程**： - 使用`glBegin`和`glEnd`包围顶点绘制指令。 - 通过循环遍历索引数组，使用`glVertex3fv`函数绘制每个面。 ```c++ glBegin(GL_QUADS); for (int i = 0; i < 6; ++i) { for (int j = 0; j < 4; ++j) { glVertex3fv(vertex_list[index_list[i][j]]); } } glEnd(); ``` #### 五、正面与背面的判定为了确保从任何角度看过去都能正确地显示立方体的正面而非背面，OpenGL提供了`glFrontFace`和`glCullFace`函数来控制正面与背面的判定方式及是否剔除背面。 1. **设置正面方向**：使用`glFrontFace`设置正面的判定方式（顺时针或逆时针）。 ```c++ glFrontFace(GL_CCW); // 逆时针方向为正面 ``` 2. **剔除背面**：使用`glCullFace`和`glEnable`函数来剔除背面。 ```c++ glCullFace(GL_BACK); glEnable(GL_CULL_FACE); ``` 3. **设置渲染模式**：使用`glPolygonMode`来改变渲染模式（如仅显示边线）。 ```c++ glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE); ``` #### 六、总结通过使用顶点数组，我们不仅能够减少代码量，提高代码的可读性和维护性，还能显著提升图形渲染的效率。在实际应用中，合理利用顶点数组可以极大地优化图形处理性能，特别是在处理复杂场景和大量顶点的情况下。希望本文能帮助读者更好地理解和掌握OpenGL中的顶点数组技术。

数组：[i0, i1, i2, ...]，每个元素是1个顶点在顶点数组中的下标，表示一个三角形面片所使用的3个顶点。这样可以减少文件大小，并且可以重复利用顶点数据。不同的三角形面片可以共用同一组顶点数据，只需要指定不同的索引即可。

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3D模型文件中存储了三角形面片数据，由顶点数组和索引数组两部分构成。例如： 顶点数组：[V{x0,y0,z0}, V{x1,y1,z1}, V{x2,y2,z2}...]，每个元素是1个顶点坐标 索引

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