计算机图形学和OpenGL（二）坐标系和绘制点线函数

这节开始前我们先了解一下图元的概念。图形软件包中用来描述各种图形元素的函数称为图形输出原语，也称图元（primitive）。而描述对象几何要素的输出图元一般称为几何图元。点和线是最简单的几何图元，本节就会简单介绍点和线段的绘制方法。

一、坐标系统。

坐标系统一般分为屏幕坐标和OpenGL中的绘图坐标。

在上一节中我们简单的写了个示例程序，程序中介绍了gluOrtho2D命令。我们可以利用该命令设定一个二维笛卡尔坐标系。该函数的四个变量制定的是显示图形x和y坐标范围。所以我们可以使用下面代码制定一个正交投影的二维坐标系：

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();
	gluOrtho2D(0.0, 800.0, 0.0, 600.0);

        在建立图形的几何描述时，所有OpenGL图元的位置必须用gluOrtho2D函数定义的坐标系统中的绝对坐标给出。

       二、OpenGL画点函数

       使用下面的函数可以指定一个点的位置和坐标：

glVertex* ();

       这里*号表示该函数需要有后缀码，这些后缀码用来指明空间的尺寸、坐标值的数据类型和可能的向量形式坐标描述。

       在上一节我们看到绘制图形时使用如下代码：

glBegin(GL_POINTS);
		glVertex2i(700, 15);
		glVertex2i(100, 555);
	glEnd();

       glBegin();函数用来指定要显示的图元类型，在绘制点的时候，图元类型常量是：GL_POINTS，begin和end之间必须有glVertex*();函数。用于指定数值的数据类型的后缀是：i（整数）、s（短整数）、f（浮点数）、d（双精度浮点数）。下面例子中我们绘制了三个点：

glBegin(GL_POINTS);
		glVertex2i(25, 25);
		glVertex2i(50, 50);
		glVertex2i(100, 100);
	glEnd();

       换一种方法，我们可以用矩阵来描述点：

int p1[]{25, 25};
	int p2[]{50, 50};
	int p3[]{100, 100};

	glBegin(GL_POINTS);
	glVertex2iv(p1);
	glVertex2iv(p2);
	glVertex2iv(p3);
	glEnd();

       最后，绘制点的完整代码为：

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string>  

#include <windows.h>
#include <GLglut.h>

using namespace std;

void piontSegment(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	//通过点绘制
	glBegin(GL_POINTS);
		glVertex2i(25, 25);
		glVertex2i(50, 50);
		glVertex2i(100, 100);
	glEnd();

	//通过矩阵绘制
	/*int p1[]{25, 25};
	int p2[]{50, 50};
	int p3[]{100, 100};

	glBegin(GL_POINTS);
	glVertex2iv(p1);
	glVertex2iv(p2);
	glVertex2iv(p3);
	glEnd();*/

	glFlush();
}

int _tmain(int argc, char **argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	//设置窗口的缓存和颜色模型
	//下面指定的是：窗口使用单个缓存并且使用RGB颜色模型来设定颜色值。
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
	//设置窗口左上角的位置
	glutInitWindowPosition(400, 200);
	//设置窗口的宽高
	glutInitWindowSize(800, 600);
	glutCreateWindow("Test OpenGL Program");

	//设置显示窗口的背景为白色。参数顺序为：红、绿、蓝、透明度。
	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
	//设置投影类型：正投影
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();
	//观察参数：x坐标值从0到200，y是从0到150
	gluOrtho2D(0.0, 800.0, 0.0, 600.0);

	glutDisplayFunc(piontSegment);
	glutMainLoop(); 

	system("pause");
	return 0;
}

       三、画线函数

       上节我们就写了个简单的画线函数GL_LINES，使用GL_LINES可以连接一对相邻端点完成一条直线段，如果描述端点的坐标只有一个则社么都不会显示，如果端点数为奇数那么最后一个点将被舍弃。如下代码：

glBegin(GL_LINES);
		glVertex2i(700, 15);
		glVertex2i(100, 555);
		glVertex2i(50, 150);
		glVertex2i(400, 500);
		glVertex2i(10, 400);
	glEnd();

       最后一个点（80,400）将会被舍弃，输出的图形将会如下：

       使用OpenGL的图元常量GL_LINE_STRIP时，我们可以获得折线，即会按照端点顺序进行连接，直到最后一个端点，代码如下：

glBegin(GL_LINE_STRIP);
		glVertex2i(700, 15);
		glVertex2i(100, 555);
		glVertex2i(50, 150);
		glVertex2i(400, 500);
		glVertex2i(10, 400);
	glEnd();

       绘制的图形如下：

       接着是最后一个常量参数：GL_LINE_LOOP和上一个不同点就是它会把最后一个点和第一个点相连，组成一个循环，代码：

glBegin(GL_LINE_LOOP);
		glVertex2i(700, 15);
		glVertex2i(100, 555);
		glVertex2i(50, 150);
		glVertex2i(400, 500);
		glVertex2i(10, 400);
	glEnd();

       生成的图形如下：

       这样点和线我们都能绘制了，下节我们将会介绍一下画线算法。

参考内容：《计算机图形学（第三版）》 电子工业出版社

转载请标明出处：http://blog.csdn.net/letthinking/article/details/39161019