在vs中用c++绘制Bezier 曲面,要求用不同颜色显示曲面和曲面的控制网格,并且可以取消曲面控制网格的显示,允 许交互式地改变控制网格的定点位置,以观看曲面形状的改变;能够通过对话框、菜单等方式设置曲面的配置参数;(书写具体代码)

时间: 2024-02-03 20:11:59 浏览: 33
以下是一个基本的实现代码,实现了Bezier曲面的绘制、控制网格的显示和交互式修改控制点位置。同时,也可以通过菜单设置曲面的配置参数。 ```cpp #include <windows.h> #include <GL/gl.h> #include <GL/glu.h> #include <iostream> #include <vector> using namespace std; // 控制点信息 struct Point { GLfloat x, y, z; }; // 配置参数 struct Config { int u_num; // u方向控制点数目 int v_num; // v方向控制点数目 GLfloat step_u; // u方向步长 GLfloat step_v; // v方向步长 bool show_grid; // 是否显示控制网格 }; // 全局变量 vector<Point> control_points; // 控制点数组 Config config = {4, 4, 0.1f, 0.1f, true}; // 默认配置参数 GLfloat rotate_x = 0.0f; // x轴旋转角度 GLfloat rotate_y = 0.0f; // y轴旋转角度 bool dragging = false; // 是否正在拖拽控制点 int dragging_index = -1; // 正在拖拽的控制点的下标 // 绘制控制点 void drawControlPoints() { glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glPointSize(5.0f); glBegin(GL_POINTS); for (int i = 0; i < control_points.size(); ++i) { glVertex3f(control_points[i].x, control_points[i].y, control_points[i].z); } glEnd(); } // 绘制控制网格 void drawControlGrid() { glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.5f); glBegin(GL_LINES); for (int i = 0; i < config.u_num; ++i) { for (int j = 0; j < config.v_num; ++j) { if (i < config.u_num - 1) { glVertex3f(control_points[i * config.v_num + j].x, control_points[i * config.v_num + j].y, control_points[i * config.v_num + j].z); glVertex3f(control_points[(i + 1) * config.v_num + j].x, control_points[(i + 1) * config.v_num + j].y, control_points[(i + 1) * config.v_num + j].z); } if (j < config.v_num - 1) { glVertex3f(control_points[i * config.v_num + j].x, control_points[i * config.v_num + j].y, control_points[i * config.v_num + j].z); glVertex3f(control_points[i * config.v_num + j + 1].x, control_points[i * config.v_num + j + 1].y, control_points[i * config.v_num + j + 1].z); } } } glEnd(); } // 绘制Bezier曲面 void drawBezierSurface() { glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); for (int i = 0; i < config.u_num - 3; ++i) { for (int j = 0; j < config.v_num - 3; ++j) { glBegin(GL_QUADS); for (GLfloat u = 0.0f; u <= 1.0f; u += config.step_u) { for (GLfloat v = 0.0f; v <= 1.0f; v += config.step_v) { GLfloat p[3]; GLfloat q[4]; GLfloat r[4]; for (int k = 0; k < 4; ++k) { q[k] = control_points[(i + k) * config.v_num + j].x * (1 - v) + control_points[(i + k) * config.v_num + j + 1].x * v; r[k] = control_points[(i + k) * config.v_num + j].y * (1 - v) + control_points[(i + k) * config.v_num + j + 1].y * v; } p[0] = q[0] * (1 - u) * (1 - u) * (1 - u) + 3 * q[1] * u * (1 - u) * (1 - u) + 3 * q[2] * u * u * (1 - u) + q[3] * u * u * u; p[1] = r[0] * (1 - u) * (1 - u) * (1 - u) + 3 * r[1] * u * (1 - u) * (1 - u) + 3 * r[2] * u * u * (1 - u) + r[3] * u * u * u; p[2] = control_points[(i + 1) * config.v_num + j + 1].z * v + control_points[(i + 1) * config.v_num + j].z * (1 - v); glVertex3f(p[0], p[1], p[2]); } } glEnd(); } } } // 绘制函数 void display() { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); gluLookAt(0.0f, 0.0f, 10.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f); glRotatef(rotate_x, 1.0f, 0.0f, 0.0f); glRotatef(rotate_y, 0.0f, 1.0f, 0.0f); if (config.show_grid) { drawControlGrid(); } drawBezierSurface(); drawControlPoints(); glFlush(); } // 初始化函数 void init() { glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f); glEnable(GL_DEPTH_TEST); } // 鼠标按下事件 void mouseClick(int button, int state, int x, int y) { if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) { GLint viewport[4]; GLdouble modelview[16]; GLdouble projection[16]; GLfloat winX, winY, winZ; GLdouble posX, posY, posZ; glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview); glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, projection); glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport); winX = (float)x; winY = (float)viewport[3] - (float)y; glReadPixels(x, int(winY), 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winZ); gluUnProject(winX, winY, winZ, modelview, projection, viewport, &posX, &posY, &posZ); for (int i = 0; i < control_points.size(); ++i) { GLfloat dist = sqrt(pow(posX - control_points[i].x, 2) + pow(posY - control_points[i].y, 2) + pow(posZ - control_points[i].z, 2)); if (dist < 0.2f) { dragging = true; dragging_index = i; break; } } } else if (button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_UP) { dragging = false; dragging_index = -1; } } // 鼠标拖拽事件 void mouseDrag(int x, int y) { if (dragging) { GLint viewport[4]; GLdouble modelview[16]; GLdouble projection[16]; GLfloat winX, winY, winZ; GLdouble posX, posY, posZ; glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview); glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX, projection); glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport); winX = (float)x; winY = (float)viewport[3] - (float)y; glReadPixels(x, int(winY), 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winZ); gluUnProject(winX, winY, winZ, modelview, projection, viewport, &posX, &posY, &posZ); control_points[dragging_index].x = posX; control_points[dragging_index].y = posY; control_points[dragging_index].z = posZ; glutPostRedisplay(); } } // 菜单处理函数 void menuHandler(int value) { switch (value) { case 1: config.u_num = 4; config.v_num = 4; config.step_u = 0.1f; config.step_v = 0.1f; break; case 2: config.u_num = 5; config.v_num = 5; config.step_u = 0.05f; config.step_v = 0.05f; break; case 3: config.u_num = 8; config.v_num = 8; config.step_u = 0.01f; config.step_v = 0.01f; break; case 4: config.show_grid = !config.show_grid; break; } glutPostRedisplay(); } // 创建菜单 void createMenu() { int submenu1 = glutCreateMenu(menuHandler); glutAddMenuEntry("4x4", 1); glutAddMenuEntry("5x5", 2); glutAddMenuEntry("8x8", 3); int submenu2 = glutCreateMenu(menuHandler); glutAddMenuEntry("显示控制网格", 4); glutCreateMenu(menuHandler); glutAddSubMenu("设置控制点数目", submenu1); glutAddSubMenu("显示选项", submenu2); glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON); } // 主函数 int main(int argc, char** argv) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); glutInitWindowSize(640, 480); glutCreateWindow("Bezier曲面"); init(); control_points.push_back({-1.0f, -1.0f, 0.0f}); control_points.push_back({-0.5f, -1.0f, 1.0f}); control_points.push_back({0.5f, -1.0f, -1.0f}); control_points.push_back({1.0f, -1.0f, 0.0f}); control_points.push_back({-1.0f, 0.0f, 1.0f}); control_points.push_back({-0.5f, 0.0f, -1.0f}); control_points.push_back({0.5f, 0.0f, 1.0f}); control_points.push_back({1.0f, 0.0f, -1.0f}); control_points.push_back({-1.0f, 1.0f, 0.0f}); control_points.push_back({-0.5f, 1.0f, -1.0f}); control_points.push_back({0.5f, 1.0f, 1.0f}); control_points.push_back({1.0f, 1.0f, 0.0f}); glutDisplayFunc(display); glutMouseFunc(mouseClick); glutMotionFunc(mouseDrag); createMenu(); glutMainLoop(); return 0; } ```

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