OpenGL 案例分析以及OpenGL的渲染技巧上（正背面、深度）

案例涉及的主要有：

  • 点
  • 线
  • 线段
  • 线闭环
  • 三角透视金字塔
  • 绘制圆环
  • 三角形扇形之六边形
  • 甜甜圈

对于画这些形态还需添加的对应的头文件以及一些变量的声明：

#include <stdio.h>

//该头文件包含了大部分GLTool中类似C语言的独立函数
#include "GLTools.h"
//矩阵的工具类。可以利于GLMatrixStack 加载单元矩阵/矩阵/矩阵相乘/压栈/出栈/缩放/平移/旋转
#include "GLMatrixStack.h"
//矩阵工具类，表示位置，通过设置vOrigin，vForward，vUp
#include "GLFrame.h"
//矩阵工具类，用来快速设置正/透视投影矩阵，完成坐标从3D->2D映射过程
#include "GLFrustum.h"
//三角形批次类，帮助类，利用它可以传输顶点/光照/纹理/颜色数据到存储着色器中
#include "GLBatch.h"
//变换管道类，用来快速在代码中传输时图矩阵/投影矩阵/视图投影变换矩阵等。
#include "GLGeometryTransform.h"

//数学库
#include "math3d.h"
//在Mac系统下， `#include<glut/glut.h>`,而在windows和Linux上， 我们使用freelut的静态库版本并且需要添加一个宏
#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

/*
 GLMatrixStack 变化管线使用矩阵堆栈
 GLMatrixStack 构造函数允许指定堆栈的最大深度、默认的堆栈深度为64.这个矩阵堆在初始化时已经在堆栈中包含了单位矩阵。
 GLMatrixStack::GLMatrixStack(int iStackDepth = 64);
 //通过调用顶部载入这个单位矩阵
 void GLMatrixStack::LoadIndentiy(void);
 //在堆栈顶部载入任何矩阵
 void GLMatrixStack::LoadMatrix(const M3DMatrix44f m);
 */
// 各种需要的类
GLShaderManager        shaderManager;
GLMatrixStack          modelViewMatrix;  //模型视图矩阵
GLMatrixStack          projectionMatrix; //投影矩阵
GLFrame                cameraFrame;
GLFrame                objectFrame;
//投影矩阵
GLFrustum              viewFrustum; //设置图元绘制时的投影⽅式.


//容器类（7种不同的图元对应7种容器对象）
GLBatch                pointBatch; //点
GLBatch                lineBatch; //线
GLBatch                lineStripBatch; //线段
GLBatch                lineLoopBatch; //线闭环
GLBatch                triangleBatch; //三角透视金字塔
GLBatch                triangleStripBatch; //绘制圆环
GLBatch                triangleFanBatch; //三角形扇形之六边形

//几何变换的管道
GLGeometryTransform    transformPipeline;
GLfloat vGreen[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };
//颜色
GLfloat vBlack[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
// 跟踪效果步骤
int nStep = 0;

当然，我们从入口 main函数开始：

/**
 main函数： 程序⼊⼝.OpenGL 是⾯向过程编程.所以你会发现利⽤OpenGL处理图形/图像都是链式形式.以及基于OpenGL封装的图像处理框架也是链式编程
 */
int main(int argc,char* argv[]) {
    printf("入口文件在这里");
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    glutInit(&argc, argv);
    //申请一个双缓存区、颜色缓存区、深度缓存区、模板缓存区
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    //设置window 的尺寸
    glutInitWindowSize(800, 600);
    //创建window的名称
    glutCreateWindow("GLUT_POINT");
    //注册回调函数（改变尺寸）
    glutReshapeFunc(changeSize);
    //点击空格时，调用的函数
    glutKeyboardFunc(keyPressFunc);
    //特殊键位函数（上下左右
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);
    //显示函数
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    //判断一下是否能初始化glew库，确保项目能正常使用OpenGL 框架
    GLenum err = glewInit();
    if (GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n",glewGetErrorString(err));
        return 1;
    }
    
    //绘制
    setupRC();
    //runloop运行循环
    glutMainLoop();
    return 0;
}

glutReshapeFunc

在main函数中的注册回调函数 glutReshapeFunc(changeSize);主要是

  • 设置OpenGL 视⼝
  • 设置OpenGL 投影⽅式等

它的触发条件如下：

  1. 新建窗口
  2. 窗口尺寸发生调整
/**
 自定义函数， 通过glutReshaperFunc(函数名)注册为重塑函数。
 当屏幕大小发生变化/或者第一次创建窗口时，会调用该函数调整窗口大小/视口大小，以及可以设置投影矩阵
 */
void changeSize(int w, int h) {
    //设置视口
    glViewport(0, 0, w, h);
    //设置一下投影矩阵
    //setPerspective函数的参数是一个从顶点方向看去的视场角度（用角度值表示）
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 500.0f);
    //拿到投影矩阵
    //把透视矩阵加载到透视矩阵对阵中
    projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());
    
    //先加载一个单元矩阵，指的是 对角线为1 ，其他的为0（可加可不加，modelViewMatrix默认自带一个单元矩阵）
    modelViewMatrix.LoadIdentity();
    // 初始化渲染管线
    //transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatix, projectionMatrix);
}

glutKeyboardFunc

对于glutKeyboardFunc(keyPressFunc); 它是点击空格时，会调用的函数，用来通过空格控制切换OpenGL绘画完的各种形态。

//根据空格次数。切换不同的“窗口名称”
void KeyPressFunc(unsigned char key, int x, int y)
{
    if(key == 32)
    {
        nStep++;
        
        if(nStep > 6)
            nStep = 0;
    }
    
    switch(nStep)
    {
        case 0:
            glutSetWindowTitle("GL_POINTS");
            break;
        case 1:
            glutSetWindowTitle("GL_LINES");
            break;
        case 2:
            glutSetWindowTitle("GL_LINE_STRIP");
            break;
        case 3:
            glutSetWindowTitle("GL_LINE_LOOP");
            break;
        case 4:
            glutSetWindowTitle("GL_TRIANGLES");
            break;
        case 5:
            glutSetWindowTitle("GL_TRIANGLE_STRIP");
            break;
        case 6:
            glutSetWindowTitle("GL_TRIANGLE_FAN");
            break;
    }
    //重新刷新
    glutPostRedisplay();
}

glutSpecialFunc

对于函数glutSpecialFunc(SpecialKeys) 是控制特殊键位函数（上下左右)，代码如下：

/**
 SpecialKeys函数:特殊键位处理（上、下、左、右移动）
 */
void SpecialKeys(int key, int x, int y) {
    //旋转这个物体
    if (key == GLUT_KEY_UP)
        //围绕一个指定的X轴旋转。
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_DOWN)
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_LEFT)
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_RIGHT)
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    glutPostRedisplay();
}

glutDisplayFunc(RenderScene);

对于main函数中的glutDisplayFunc(RenderScene); 是显示渲染函数，RenderScene是⾃定义函数,通过glutDisplayFunc(函数名)注册为显示渲染函数当屏幕发⽣变化/或者开发者主动渲染会调⽤此函数,⽤来实现数据->渲染过程. 通过调用glutPostRedisplay()方法也会调用重新渲染。

对于渲染过程，先是清除颜色/深度缓冲区、模版缓冲区 ，然后模型视图矩阵类modelViewMatrix 通过压栈出栈的方式来操作数据变换。在这里栈是记录状态、回退，记录临时结果

首先进行压栈单元矩阵：

//记录状态 、回退；单元矩阵--> 单元矩阵
modelViewMatrix.PushMatrix();

获取观察者矩阵,并与栈顶的单元矩阵相乘：

//camera -->观察者矩阵
M3DMatrix44f mCamera;
cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera);
//栈顶上的单元矩阵 * mCamera = 新的mCamera
modelViewMatrix.MultMatrix(mCamera);

获取物体矩阵,并与栈顶的观察者矩阵相乘：

//物体矩阵
M3DMatrix44f mObjectFrame;
objectFrame.GetMatrix(mObjectFrame);

//矩阵相乘-->模型视图矩阵 新的mCamera * mObjectFrame
modelViewMatrix.MultMatrix(mObjectFrame);

再使用平面着色器：

//参数1：平面着色器 GLT_SHADER_FLAT
//参数2：模型视图投影矩阵  transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix()简称 mvp
//参数3：颜色
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),vBlack);

再者是图元装配方式，例如：

glPointSize(4.0f);//设置点的大小
pointBatch.Draw();//画上去
glPointSize(1.0f);//用完要还原

最后再出栈，单元矩阵也要还原：

modelViewMatrix.PopMatrix();//出栈
//单元矩阵(还原)
glutSwapBuffers();

完整的RenderScene函数代码如下：

/**
 自定义函数， 通过glutDisplayFunc(函数名)注册为显示渲染函数。
 当屏幕发生变化/或者开发者主动渲染会调用次函数，用来实现数据-->渲染过程
 召唤场景
 */
void RenderScene(void) {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    //压栈 （栈做什么用？ 记录一下状态  撤回 临时的结果 可以继续压栈 出栈）
    //记录状态 、回退；单元矩阵--> 单元矩阵
    modelViewMatrix.PushMatrix();
    
    //camera -->观察者矩阵
    M3DMatrix44f mCamera;
    cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera);
    
    //栈顶上的单元矩阵 * mCamera = 新的mCamera
    modelViewMatrix.MultMatrix(mCamera);
    
    //物体矩阵
    M3DMatrix44f mObjectFrame;
    objectFrame.GetMatrix(mObjectFrame);
    
    //矩阵相乘-->模型视图矩阵 新的mCamera * mObjectFrame
    modelViewMatrix.MultMatrix(mObjectFrame);
    
    //模型视图矩阵（观察者矩阵，物体变换矩阵） 投影矩阵 mvp
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),vBlack);
    
    //图元装配方式
    switch (nStep) {
        case 0:
            
            glPointSize(4.0f);//设置点的大小
            pointBatch.Draw();//画上去
            glPointSize(1.0f);//用完要还原
            break;
        case 1:
        
            glLineWidth(4.0f);//设置线的宽度
            lineBatch.Draw();//画上去
            glLineWidth(1.0f);//用完要还原
            break;
        case 2:
            glLineWidth(2.0f);
            lineStripBatch.Draw();
            glLineWidth(1.0f);
            break;
        case 3:
            glLineWidth(4.0f);
            lineLoopBatch.Draw();
            glLineWidth(1.0f);
            break;
        case 4:
            DrawWireFrameBatch(&triangleBatch);
            break;
        case 5:
            DrawWireFrameBatch(&triangleStripBatch);
            break;
        case 6:
            DrawWireFrameBatch(&triangleFanBatch);
            break;
            
        default:
            break;
    }
    
    modelViewMatrix.PopMatrix();//出栈
    //单元矩阵(还原)
    glutSwapBuffers();
    
}

最后在SetupRC()函数中进行绘制，代码如下：

/**
 自定义函数，设置你需要渲染的图形的相关顶点数据/颜⾊数据等数据装备⼯作
 */
void setupRC() {
    //会在main函数中调用，而且只会调用一次，用于初始化
    //1.初始化
    glClearColor(0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0);
    //2.
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    //3.平面着色器
    /**
        shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),vBlack);
     */
    
    //投影变化（矩阵）、移动变化（矩阵）--> 通过变化管道（一个名词，能快速将投影变化矩阵与移动变化矩阵相乘）
    transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatrix, projectionMatrix);
    
    //4. 观察者，修改观察者的位置 MoveForward跳出来看物体 MoveUp改的是Y  MoveRight改的是X
    cameraFrame.MoveForward(-15.0f);
    //5. 顶点数据 --> 物体坐标系（物体本身转为规范坐标系）
    GLfloat vCoast[9] = {
        3,3,0,
        0,3,0,
        3,0,0
        
    };
    
    //提交批次类
    pointBatch.Begin(GL_POINTS, 3); //点
    pointBatch.CopyVertexData3f(vCoast);
    pointBatch.End();
    
    //线
    lineBatch.Begin(GL_LINES, 3);
    lineBatch.CopyVertexData3f(vCoast);
    lineBatch.End();
    
    //通过线段的形式
    lineStripBatch.Begin(GL_LINE_STRIP, 3);
    lineStripBatch.CopyVertexData3f(vCoast);
    lineStripBatch.End();
    
    //线环
    lineLoopBatch.Begin(GL_LINE_LOOP, 3);
    lineLoopBatch.CopyVertexData3f(vCoast);
    lineLoopBatch.End();
    
    //通过三角形创建金字塔
    GLfloat vPyramid[12][3] = {
        -2.0f,0.0f,-2.0f,
        2.0f,0.0f,-2.0f,
        0.0f,4.0f,0.0f,
        
        2.0f,0.0f,-2.0f,
        2.0f,0.0f,2.0f,
        0.0f,4.0f,0.0f,
        
        2.0f,0.0f,2.0f,
        -2.0f,0.0f,2.0f,
        0.0f,4.0f,0.0f,
        
        -2.0f,0.0f,2.0f,
       - 2.0f,0.0f,-2.0f,
        0.0f,4.0f,0.0f,
    };
    //GL_TRIANGLES 每3个顶点定义一个新的三角形
    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 12);
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vPyramid);
    triangleBatch.End();
    
    // 三角形扇形--六边形
    GLfloat vPoints[100][3];
    int nVerts = 0;
    //半径
    GLfloat r = 3.0f;
    //原点(x,y,z) = (0,0,0);
    vPoints[nVerts][0] = 0.0f;
    vPoints[nVerts][1] = 0.0f;
    vPoints[nVerts][2] = 0.0f;
    
    
    //M3D_2PI 就是2Pi 的意思，就一个圆的意思。 绘制圆形
    for(GLfloat angle = 0; angle < M3D_2PI; angle += M3D_2PI / 6.0f) {
        
        //数组下标自增（每自增1次就表示一个顶点）
        nVerts++;
        /*
         弧长=半径*角度,这里的角度是弧度制,不是平时的角度制
         既然知道了cos值,那么角度=arccos,求一个反三角函数就行了
         */
        //x点坐标 cos(angle) * 半径
        vPoints[nVerts][0] = float(cos(angle)) * r;
        //y点坐标 sin(angle) * 半径
        vPoints[nVerts][1] = float(sin(angle)) * r;
        //z点的坐标
        vPoints[nVerts][2] = -0.5f;
    }
    
    // 结束扇形 前面一共绘制7个顶点（包括圆心）
    //添加闭合的终点
    //课程添加演示：屏蔽177-180行代码，并把绘制节点改为7.则三角形扇形是无法闭合的。
    nVerts++;
    vPoints[nVerts][0] = r;
    vPoints[nVerts][1] = 0;
    vPoints[nVerts][2] = 0.0f;
    
    // 加载！
    //GL_TRIANGLE_FAN 以一个圆心为中心呈扇形排列，共用相邻顶点的一组三角形
    triangleFanBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 8);
    triangleFanBatch.CopyVertexData3f(vPoints);
    triangleFanBatch.End();
    
    //三角形条带，一个小环或圆柱段
    //顶点下标
    int iCounter = 0;
    //半径
    GLfloat radius = 3.0f;
    //从0度~360度，以0.3弧度为步长
    for(GLfloat angle = 0.0f; angle <= (2.0f*M3D_PI); angle += 0.3f)
    {
        //或许圆形的顶点的X,Y
        GLfloat x = radius * sin(angle);
        GLfloat y = radius * cos(angle);
        
        //绘制2个三角形（他们的x,y顶点一样，只是z点不一样）
        vPoints[iCounter][0] = x;
        vPoints[iCounter][1] = y;
        vPoints[iCounter][2] = -0.5;
        iCounter++;
        
        vPoints[iCounter][0] = x;
        vPoints[iCounter][1] = y;
        vPoints[iCounter][2] = 0.5;
        iCounter++;
    }
    
    // 关闭循环
    printf("三角形带的顶点数：%d\n",iCounter);
    //结束循环，在循环位置生成2个三角形
    vPoints[iCounter][0] = vPoints[0][0];
    vPoints[iCounter][1] = vPoints[0][1];
    vPoints[iCounter][2] = -0.5;
    iCounter++;
    
    vPoints[iCounter][0] = vPoints[1][0];
    vPoints[iCounter][1] = vPoints[1][1];
    vPoints[iCounter][2] = 0.5;
    iCounter++;
    
    // GL_TRIANGLE_STRIP 共用一个条带（strip）上的顶点的一组三角形
    triangleStripBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, iCounter);
    triangleStripBatch.CopyVertexData3f(vPoints);
    triangleStripBatch.End();
    
}

甜甜圈案例：

甜甜圈

在绘制3D场景的时候,我们需要决定哪些部分是对观察者可⻅的,或者哪些部分对观察者不可⻅的.对于不可⻅的部分,应该及早丢弃.例如在⼀个不透明的墙壁后,就不应该渲染.这种情况叫做”隐藏⾯消除”(Hidden surface elimination).
对于在渲染过程中产生的这种问题：我们首先可以想到的是油画算法.
油画算法：

  • 先绘制场景中的离观察者较远的物体,再绘制较近的物体
    一层一层画上去，便可以解决隐藏面消除的问题。
    油画1

    不过油画算法也有它对应的弊端，如果是几个物体对应叠加的话，这种情况用油画算法就不能处理了，如下图：
    油画2

    那么就出现了另一种解决方案：

正背面剔除

在一个3D图形中，从任何一个方向看，最多我们只能看到3个面，而其他看不到的几个面都看不到，我们为何不可以把它去掉呢，这样的话也能提升了OpenGL的渲染性能。
任何平面都有正反两面，那么我们如何确认观察者视野中的正反面呢，答案是通过
通过分析顶点数据的顺序和观察者⽅向共同决定的.随着观察者的⻆度⽅向的改变,正⾯背⾯也会跟着改变
正反面区分：

  • 默认正⾯: 按照逆时针顶点连接顺序的一⾯
  • 默认反⾯: 按照顺时针顶点连接顺序的一⾯

在OpenGL中也有对应正反面的API：

 //开启表⾯剔除(默认背⾯剔除) 
void glEnable(GL_CULL_FACE); 
//关闭表⾯剔除(默认背⾯剔除) 
void glDisable(GL_CULL_FACE); 
//⽤户选择剔除那个⾯(正⾯/背⾯) 
void glCullFace(GLenum mode); //mode参数为: GL_FRONT,GL_BACK,GL_FRONT_AND_BACK ,默认GL_BACK 
//⽤户指定绕序那个为正⾯
void glFrontFace(GLenum mode); //mode参数为: GL_CW,GL_CCW,默认值:GL_CCW 
//例如,剔除正⾯实现(1) 
glCullFace(GL_BACK); 
glFrontFace(GL_CW); 
//例如,剔除正⾯实现(2) 
glCullFace(GL_FRONT);

这其中有一个 添加右键菜单栏操作：

// Create the Menu
    glutCreateMenu(ProcessMenu);
    glutAddMenuEntry("Toggle depth test",1);
    glutAddMenuEntry("Toggle cull backface",2);
    glutAddMenuEntry("Set Fill Mode", 3);
    glutAddMenuEntry("Set Line Mode", 4);
    glutAddMenuEntry("Set Point Mode", 5);
    glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);

ProcessMenu自定义函数：

void ProcessMenu(int value)
{
    switch(value)
    {
        case 1:
            //深度测试
            iDepth = !iDepth;
            break;
            
        case 2:
            //正面剔除
            iCull = !iCull;
            break;
            
        case 3:
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
            break;
            
        case 4:
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
            break;
            
        case 5:
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_POINT);
            break;
    }
    
    glutPostRedisplay();
}

甜甜圈完整代码如下：

//演示了OpenGL背面剔除，深度测试，和多边形模式
#include "GLTools.h"    
#include "GLMatrixStack.h"
#include "GLFrame.h"
#include "GLFrustum.h"
#include "GLGeometryTransform.h"

#include <math.h>
#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

////设置角色帧，作为相机
GLFrame             viewFrame;
//使用GLFrustum类来设置透视投影
GLFrustum           viewFrustum;
GLTriangleBatch     torusBatch;
GLMatrixStack       modelViewMatix;
GLMatrixStack       projectionMatrix;
GLGeometryTransform transformPipeline;
GLShaderManager     shaderManager;

//标记：背面剔除、深度测试
int iCull = 0;
int iDepth = 0;

//渲染场景
void RenderScene()
{
    //1.清除窗口和深度缓冲区
    //可以给学员演示一下不清空颜色/深度缓冲区时.渲染会造成什么问题. 残留数据
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
    //开启/关闭正背面剔除功能
    if (iCull) {
        glEnable(GL_CULL_FACE);
        glFrontFace(GL_CCW);
        glCullFace(GL_BACK);
    }else
    {
        glDisable(GL_CULL_FACE);
    }
    
    //2.把摄像机矩阵压入模型矩阵中
    modelViewMatix.PushMatrix(viewFrame);
    
    //3.设置绘图颜色
    GLfloat vRed[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
    
    //4.
    //使用平面着色器
    //参数1：平面着色器
    //参数2：模型视图投影矩阵
    //参数3：颜色
   // shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vRed);
    
    //使用默认光源着色器
    //通过光源、阴影效果跟提现立体效果
    //参数1：GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT 默认光源着色器
    //参数2：模型视图矩阵
    //参数3：投影矩阵
    //参数4：基本颜色值
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT, transformPipeline.GetModelViewMatrix(), transformPipeline.GetProjectionMatrix(), vRed);
    
    //5.绘制
    torusBatch.Draw();

    //6.出栈 绘制完成恢复
    modelViewMatix.PopMatrix();
    
    //7.交换缓存区
    glutSwapBuffers();
}

void SetupRC()
{
    //1.设置背景颜色
    glClearColor(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f );
    
    //2.初始化着色器管理器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    //3.将相机向后移动7个单元：肉眼到物体之间的距离
    viewFrame.MoveForward(7.0);
    
    //4.创建一个甜甜圈
    //void gltMakeTorus(GLTriangleBatch& torusBatch, GLfloat majorRadius, GLfloat minorRadius, GLint numMajor, GLint numMinor);
    //参数1：GLTriangleBatch 容器帮助类
    //参数2：外边缘半径
    //参数3：内边缘半径
    //参数4、5：主半径和从半径的细分单元数量
    gltMakeTorus(torusBatch, 1.0f, 0.3f, 52, 26);
    
    //5.点的大小(方便点填充时,肉眼观察)
    glPointSize(4.0f);
}

//键位设置，通过不同的键位对其进行设置
//控制Camera的移动，从而改变视口
void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
    //1.判断方向
    if(key == GLUT_KEY_UP)
        //2.根据方向调整观察者位置
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_DOWN)
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0), 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_LEFT)
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    if(key == GLUT_KEY_RIGHT)
        viewFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    //3.重新刷新
    glutPostRedisplay();
}

//窗口改变
void ChangeSize(int w, int h)
{
    //1.防止h变为0
    if(h == 0)
        h = 1;
    
    //2.设置视口窗口尺寸
    glViewport(0, 0, w, h);
    
    //3.setPerspective函数的参数是一个从顶点方向看去的视场角度（用角度值表示）
    // 设置透视模式，初始化其透视矩阵
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 100.0f);
    
    //4.把透视矩阵加载到透视矩阵对阵中
    projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());
    
    //5.初始化渲染管线
    transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatix, projectionMatrix);
}

void ProcessMenu(int value)
{
    switch(value)
    {
        case 1:
            //深度测试
            iDepth = !iDepth;
            break;
            
        case 2:
            //正面剔除
            iCull = !iCull;
            break;
            
        case 3:
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
            break;
            
        case 4:
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
            break;
            
        case 5:
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_POINT);
            break;
    }
    
    glutPostRedisplay();
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    glutInitWindowSize(800, 600);
    glutCreateWindow("Geometry Test Program");
    glutReshapeFunc(ChangeSize);
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    
    //添加右击菜单栏
    // Create the Menu
    glutCreateMenu(ProcessMenu);
    glutAddMenuEntry("Toggle depth test",1);
    glutAddMenuEntry("Toggle cull backface",2);
    glutAddMenuEntry("Set Fill Mode", 3);
    glutAddMenuEntry("Set Line Mode", 4);
    glutAddMenuEntry("Set Point Mode", 5);
    glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);
    
    GLenum err = glewInit();
    if (GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
        return 1;
    }
    
    SetupRC();
    
    glutMainLoop();
    return 0;
}
最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 199,711评论 5赞 468
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,932评论 2赞 376
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,770评论 0赞 330
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,799评论 1赞 271
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 62,697评论 5赞 359
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 48,069评论 1赞 276
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 37,535评论 3赞 390
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 36,200评论 0赞 254
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 40,353评论 1赞 294
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,290评论 2赞 317
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,331评论 1赞 329
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 33,020评论 3赞 315
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,610评论 3赞 303
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,694评论 0赞 19
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,927评论 1赞 255
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,330评论 2赞 346
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,904评论 2赞 341