OPenGL笔记--创建一个多边形

原创已于 2023-05-09 11:23:27 修改 · 1.2k 阅读

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#qt5 #OPenGL

于 2022-03-23 10:21:31 首次发布

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本文介绍了如何在OpenGL环境中绘制多边形，包括三角形和正方形。首先讲解了OpenGL坐标系，然后阐述了视点转换的重要函数gluLookAt，以及如何通过glTranslatef改变坐标系位置。接着，详细说明了使用glBegin和glEnd定义图形，以及各种绘制模式如GL_TRIANGLES和GL_QUADS的用法。最后，给出了绘制三角形和正方形的示例代码，演示了如何实际操作这些概念。

一、前置知识

通过上一节的学习：OPenGL笔记–创建一个OPenGL窗口，我们已经知道了怎么创建一个OPenGL窗口了，接下来学习如果在OPenGL窗口中绘制多边形。

首先我们先了解一下OPenGL中的坐标系：
请添加图片描述

OPenGL中的坐标系如上图所示，X坐标轴从左至右、Y坐标轴从下至上、Z坐标轴从里至外；
OPenGL屏幕中心的坐标值是X和Y轴上的0.0点，一般调用glLoadIdentity()就会将当前点移到屏幕中心；
使用glTranslatef(x, y, z)沿着X,Y和Z轴移动，并不是相对于屏幕中心移动，而是相对于当前所在的屏幕位置移动；
使用GL_TRIANGLES参数绘制三角形、GL_QUADS参数绘制正方形、GL_POLYGON参数绘制多边形；

视点转换
OpenGL窗口可以理解为模拟我们的眼镜看到的事物，所以你看的位置，看的角度都是可以自己设置的，通过如下函数：

void gluLookAt(
				GLdouble eyex, GLdouble eyey, GLdouble eyez, 				//脑袋的位置，眼睛（相机）在世界坐标系中的位置
				GLdouble centerx, GLdouble centery, GLdouble centerz, 		//眼睛看的物体的位置
				GLdouble upx, GLdouble upy, GLdouble upz					//头顶朝向的方向，（1.0, 0.0, 0.0）代表头顶朝向X轴正半轴，（-1.0, 0.0, 0.0）代表头顶朝向X轴负半轴，依此类推
			  )

如果没有设置，默认为glutLootAt(
							0, 0, 0,
							0, 0, -n,
							0, 1,0
						   )

默认参数表示：眼睛处于原点(0, 0, 0)，看向Z轴负半轴方向，头顶朝向Y轴正半轴，如下图所示：

在这里插入图片描述
所以为什么我们直接在X-Y平面上或者Z轴正半轴上绘图，绘制的图形看不到，因为默认视点设置在原点，看向Z轴负半轴；

要么设置视点；要么平移坐标系，往Z轴负半轴推；这样绘图就可以看到了

OPenGL中绘图：使用glBegin和glEnd两个函数进行所要绘制图形的描述，绘制的内容要放在这两个函数之间；

glBegin(GLenum mode);

//给出数据点

glEnd();

其中mode表示你所要绘制的是什么？是画点？还是画线？还是画面？mode的可选项有如下：

GL_POINTS 画离散的点
GL_LINES 画线(每两个点连成一条线)
GL_LINE_STRIP 画线(所有点相互相连，首尾不相连)
GL_LINE_LOOP 画线(所有点相互相连，首尾相连)
GL_POLYGON 填充面(将所有点围成的面进行填充)
GL_QUADS 填充面(将每四个点围成的面进行填充,相邻点之间不填充)
GL_QUAD_STRIP 填充面(每两个点构成一条线，每两个线构成一个四边形)
GL_TRIANGLES 填充三角形(将每三个点围成的三角形进行填充，相邻的点之间不填充)
GL_TRIANGLE_STRIP 填充三角形(将每三个点围成的三角形进行填充，相邻的点之间填充)
GL_TRIANGLE_FAN 填充三角形(以第一个点为顶点，之后每两个点合起来围成的三角形进行填充，相邻的点之间填充)

在这里插入图片描述

二、运行效果

在这里插入图片描述

三、关键代码

完整代码可参考上一节：OPenGL笔记–创建一个OPenGL窗口

void GL_Test::paintGL()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清除屏幕和深度缓存

    glLoadIdentity();   //重置当前的模型观察矩阵

    glTranslatef(-1.5, 0.0, -6.0);

    //开始绘制三角形
    //-----------------------------------------
    glBegin(GL_TRIANGLES);	//开始绘制三角形

    glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);      //上顶点

    glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0);    //左下顶点

    glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0);     //右下顶点

    glEnd();	//告诉OPenGL三角形已经创建好了
    //-----------------------------------------
    //绘制三角形结束


    //开始绘制正方形
    //-----------------------------------------
    glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0);

    glBegin(GL_QUADS);	//开始绘制正方形

    glVertex3f(-1.0, 1.0, 0.0);     //左上顶点

    glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);      //右上顶点

    glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0);     //右下顶点

    glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0);    //左下顶点

    glEnd();	//告诉OPenGL正方形已经创建好了
    //-----------------------------------------
    //绘制正方形结束
}