OpenGL系统设计-扩展建模(1)

 

使用OpenGL提供的标准几何图元对于多数的简单应用已经足够，但是遇到稍微复杂的应用就很吃力。例如，绘制虚线和点划线这样的图形就很难实现。不过OpenGL也提供了另外的方法，使得我们可以对点、线、面进行自定义，创造自己需要的几何图形。

 

1.1        点（Point）

对点的自定义函数是glPointSize，其原型为

 

void glPointSize(

         GLfloat size

         );

 

其中size表示光栅化后点的直径大小，缺省为1.0。

glPointSize函数指定的点的大小包括了走样点和反走样两种情况。当设置的点的大小超过1.0时，根据是否启用反走样具有不同的效果。前面已经讲过，启用点的反走样需要使用glEnable(GL_POINT_SMOOTH);如果禁用了反走样处理，或者说没有启用反走样处理，此时点的真正大小是将设置的值圆整到最近的整数。缺省状态是不启用反走样处理。当圆整结果为0时（例如设置的值为0.3），实际结果不会是0，而是1.0。

如果圆整的结果为奇数时，那么表示该像素点的像素片元（pixel fragment）的中心点(x, y)就是(x_w+.5, y_w+ .5)，其中w下标表示窗口坐标。所有以(x, y)为中心的在圆整大小范围内的栅格组成的矩形区域全部构成该点。

当圆整的结果为偶数时，表示该点的像素片元的中心点(x, y)就是(x_w+ .5, y_w+ .5)。以(x, y)为中心的在圆整范围内的栅格组成的矩形区域就构成了该点。

当启用了反走样处理时，点光栅化产生的片元中心还是(x_w, y_w) ，但是形状却是圆形，直径就是当前点的大小。但是此时并不是所有的大小都支持，如果遇到了不支持的尺寸，则OpenGL会使用能够支持的最接近的尺寸来替代。1.0作为最基本的大小是是没有问题的，其他则要根据应用来决定。具体来说，使用glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE, sizes)(sizes的定义是float sizes[2])函数和glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_GRANULARTY, &step)(step的定义是float step)可用获得OpenGL在反走样的情况下对点的大小支持的范围以及大小增加的最小步长。在Windows系统中，OpenGL支持的点的大小范围是[0.5, 10.0]，最小步长是0.125，超过10.0的大小均以10.0来处理。

下面我们来看一下不同大小的点在OpenGL中的表现。

 

int glInit()

{

    //启用阴影平滑(Smooth Shading)。

    glShadeModel(GL_SMOOTH);

 

    //背景为白色

    glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

 

    //设置深度缓冲

    glClearDepth(1.0f);

 

    //启动深度测试

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

 

    //深度测试的类型

    glDepthFunc(GL_LEQUAL);

 

    //进行透视修正

    glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);

 

    return TRUE;

}

 

void glMain()

{

   

    float diameter;

   

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glLoadIdentity();   //加载单位矩阵

    glTranslatef(-5.5f, 1.0f, -10.0f);

 

    //点为黑色 

    glColor3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);

 

    //禁用点的反走样处理

    glDisable(GL_BLEND);

    glDisable(GL_POINT_SMOOTH);

 

    //画15个大小不同的点

    for(diameter=1.0; diameter<=15.0; diameter++)

    {

        //设置点的大小

        glPointSize(diameter);

        //向右平移0.5个单位

        glTranslatef(0.5, 0, 0.0f);

        glBegin(GL_POINTS);

            glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);   //画点

        glEnd();

 

    }

 

 

    //启用点的反走样处理

    glEnable(GL_BLEND);

    glEnable(GL_POINT_SMOOTH);

 

    //向左平移7.5个单位和上一行点对齐

    glTranslatef(-7.5, -1.0, 0.0);

 

    //画20个大小不同的点

    for(diameter=1.0; diameter<=11.0; diameter+=0.5)

    {

        //设置点的大小

        glPointSize(diameter);

        glTranslatef(0.5, 0.0, 0.0f);

        glBegin(GL_POINTS);

            glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);

        glEnd();

    }

 

    SwapBuffers(g_hDC);//交换前后缓冲区

} 

 

程序运行后，效果如图10-1所示，可以看到两行排列的点，逐渐增大。不论点的大小，未经过反走样处理的点都是一个矩形，而经过反走样处理的点则是一个圆点。因此，反走样处理的效果在复杂图元效果中更加明显。同时可以看到，走样点的大小是随着设置的值的大小变化，而反走样点的大小当超过10.0时就不再增大了。