OpenGL图形绘制：从点到线

"OpenGL是一种广泛使用的图形库，用于在各种平台上创建二维和三维图形。本文主要探讨了在OpenGL中进行造型设计的各种方法，包括基本图形的绘制，如点、线和多边形，并介绍了如何定制点的大小、线的宽度以及绘制虚线的技巧。" 在OpenGL中进行造型设计是一项基础且重要的任务，它允许开发者创建复杂的几何形状和场景。OpenGL支持多种基本图形模式，包括点、线、线带、线环、多边形、四边形、四边形带、三角形、三角形带和三角形扇。这些基本元素是构建更复杂模型的基础。 1. **基本图形**： - **点**：默认大小为1个像素，但可以通过`glPointSize`函数调整，该函数接受一个浮点参数`size`，表示点的大小。不过要注意，点的大小存在最大限制，超出范围可能导致显示问题。 - **线**：除了能设置线宽（`glLineWidth`），还能开启虚线模式。启动虚线模式需使用`glEnable(GL_LINE_STIPPLE)`，然后使用`glLineStipple`设置虚线样式，其中`factor`决定每组实线段与虚线段的重复次数，`pattern`是一个16位的二进制序列，定义实线和虚线的交替模式。 2. **实例**： ```cpp void myDisplay(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glPointSize(5.0f); // 设置点的大小为5.0f像素 glBegin(GL_POINTS); glVertex2f(0.0f,0.0f); // 绘制点 glVertex2f(0.5f,0.5f); glEnd(); glLineWidth(10.0f); // 设置线宽为10.0f像素 glEnable(GL_LINE_STIPPLE); // 启动虚线模式 glLineStipple(2,0x0F0F); // 设置虚线样式，每2个像素一组，实虚交替 glBegin(GL_LINES); glVertex2f(0.0f,0.0f); // 绘制线 glVertex2f(1.0f,1.0f); glEnd(); glFlush(); } ``` 这段代码展示了如何绘制大小不一的点和虚线。 3. **扩展到更复杂的形状**： - **圆柱**：通常通过绘制一系列环形面和底面来实现，每个环面由多个三角形拼接而成。 - **五角星**：可以使用`GL_LINES`或`GL_LINE_LOOP`模式绘制多个线段来形成星形轮廓，或者通过细分多边形来创建填充效果。 - **圆锥**：类似于圆柱，但只有一端是封闭的，另一端逐渐变细。 - **球体**：通常使用球坐标系统和分割算法，将球体划分为多个三角形面片，每个面片的顶点坐标根据极角和方位角计算得出。 4. **颜色和纹理**： OpenGL允许使用`glColor3f`等函数设置颜色，并通过`glBindTexture`和`glTexImage2D`加载和应用纹理。这为形状提供了丰富的视觉表现。 5. **深度测试和光照**： 在复杂的场景中，为了正确处理遮挡关系，需要启用深度测试(`glEnable(GL_DEPTH_TEST)`), 而光照效果可通过`glLight`和`glMaterial`等函数来模拟。 6. **变换和视图控制**： 使用`glTranslate`、`glRotate`和`glScale`等函数可以对物体进行平移、旋转和缩放，`gluLookAt`函数可以设定观察者的位置和朝向，创建不同的视图。 通过这些基本操作和组合，开发者可以在OpenGL中创造出丰富的三维世界，包括但不限于上述提到的圆柱、五角星、圆锥和球体。掌握这些基础知识，再结合高级特性如着色器和顶点缓冲对象，可以实现更为精细和动态的图形渲染。