openGL可编程管线绘制圆与贝塞尔曲线

最新推荐文章于 2025-07-13 10:54:43 发布

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本文介绍了如何使用OpenGL可编程管线来绘制圆和贝塞尔曲线。通过两次鼠标点击确定圆的直径，并生成多个点构成圆。着色时使用GL_LINE_LOOP确保点连成闭合形状。对于贝塞尔曲线，需要四次鼠标点击，分别定义起点、终点和控制点，通过改变t值来绘制曲线。代码中展示了完整的实现过程。

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上一章写了如何画直线，但是只能画一条，画第二条会把之前的抵消掉。因此先说一说怎么存储已画好的线段。其实很简单，线段的存储其实就是VAO与VBO的存储，那么我们只需用两个vector分别存储已生成的VAO与VBO，每新画一个线段，就给每个vector push_back一个新的unsigned int，然后将新线段的数据绑定到VAO与VBO中即可。

接下来说画圆。画圆的思路就是以两次鼠标点击处连成的线为直径，生成若干个点，将这些点依次相连，就组成了圆。具体实现:

case circle:
		if (!firstClick)
		{
			double circleCenterX = (startPointX + windowPosX) / 2,
				circleCenterY = (startPointY + windowPosY) / 2;
			double radius = sqrt(pow(startPointX - circleCenterX, 2) + pow(startPointY - circleCenterY, 2));
			int divide = 100;
			circlePoints[circlePoints.size() - 1] = divide;
			double vertices[300];
			for (int i = 0; i < divide * 3; i = i+3)
			{	
				double theta = 2 * PI*(i / 3) / divide;
				
				vertices[i] = circleCenterX + radius * sin(theta);
				vertices[i + 1] = circleCenterY + radius * cos(theta);
				vertices[i + 2] = 0;		
			}
			
			glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, circleVBOS[circleVBOS.size() - 1]);
			glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
			glBindVertexArray(circleVAOS[circleVAOS.size() - 1]);
			glVertexAttribPointer(0, 3, GL_DOUBLE, GL_FALSE, 3 * sizeof(double), (void*)0);
			glEnableVertexAttribArray(0);  
			//解绑
			glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
			glBindVertexArray(0);
		}
		break;

着色：

for (int i = 0; i < circleVAOS.size(); i++)
		{
			glBindVertexArray(circleVAOS[i]);
			glDrawArrays(GL_LINE_LOOP, 0, circlePoints[i]);
		}

注意这里的glDrawArrays的第一个参数要用GL_LINE_LOOP，这样最后一个点会与第一个点连上。

然后是贝塞尔曲线，贝塞尔曲线的绘制总共需要鼠标点击四次。第一次确定起点，第二次确定终点。第三、四次用来调整曲线弧度。

case bezier:
		if(bezierP)
		switch (bezierP)
		{
		case 1:
		{
			double vertices[300];
			int i = 0;
			for (double t = 0.0; t <= 1; t += 0.01)
			{
				double a1 = pow((1 - t), 3);
				double a2 = pow((1 - t), 2) * 3 * t;
				double a3 = 3 * t*t*(1 - t);
				double a4 = t * t*t;
				vertices[i] = startPointX * a1 + startPointX * a2 + windowPosX * a3 + windowPosX * a4;
				vertices[i + 1] = startPointY * a1 + startPointY * a2 + windowPosY * a3 + windowPosY * a4;
				vertices[i + 2] = 0;
				i += 3;
			}
			glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bezierVBOS[bezierVBOS.size() - 1]);
			glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
			glBindVertexArray(bezierVAOS[bezierVAOS.size() - 1]);
			glVertexAttribPointer(0, 3, GL_DOUBLE, GL_FALSE, 3 * sizeof(double), (void*)0);
			glEnableVertexAttribArray(0);
			//解绑
			glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
			glBindVertexArray(0);
			break;
		}			
		case 2:
		{
			double vertices[300];
			int i = 0;
			for (double t = 0.0; t <= 1; t += 0.01)
			{
				double a1 = pow((1 - t), 3);
				double a2 = pow((1 - t), 2) * 3 * t;
				double a3 = 3 * t*t*(1 - t);
				double a4 = t * t*t;
				vertices[i] = startPointX * a1 + windowPosX * a2 + endPointX * a3 + endPointX * a4;
				vertices[i + 1] = startPointY * a1 + windowPosY * a2 + endPointY * a3 + endPointY * a4;
				vertices[i + 2] = 0;
				i += 3;
			}