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[游戏开发]OPENGL学习（三）GLUT二维图像绘制

文章目录

1.Opengl的Hello world

最基础的程序，画了个三角形，请确保理解这个程序，核心是opengl是一个状态机。想象opengl是一个几何画板，glBegin(GL_TRIANGLES);就是点击绘制三角。glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);就是将颜色设置为红色。然后你在三个不同位置点了三个点。glFlush();就是保存提交给画面。然后你就得到了结果。

#include <gl/glut.h>
//当窗口发生变化（如改变大小）时自动调用
void mydisplay()
{
	//清除颜色缓存
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glBegin(GL_TRIANGLES);
	//二维也可以用glVertex2f
		//第一点红色
		glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
		glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
		//第二点绿色
		glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
		glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
		//第三点蓝色
		glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
		glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glEnd();
	glFlush();
}

int main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	//初始化窗口名称
	glutCreateWindow("A Triangle");
	//绑定display函数
	glutDisplayFunc(mydisplay);
	//开启窗口循环
	glutMainLoop();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

2.初始化（调整试图）

手动设置了使用RGB绘制、窗口位置及窗口大小。并且在init函数中加入了glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);将图像变成了图中(x,y,z)分别对应范围(0-1,0-1,0-1)区间。

#include <gl/glut.h>
//当窗口发生变化（如改变大小）时自动调用
void mydisplay()
{
	//清除颜色缓存
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glBegin(GL_TRIANGLES);
	//二维也可以用glVertex2f
		//第一点红色
		glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
		glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
		//第二点绿色
		glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
		glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
		//第三点蓝色
		glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
		glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glEnd();
	glFlush();
}

void init()
{
	//全屏颜色变成黑色
	glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	//改变投影视图，
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	//opengl是一个状态机，要先清空之前的变换矩阵数据，所以每次视角操作时都要先变为单位矩阵
	glLoadIdentity();
	glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}


int main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	//GLUT_RGB指使用RGB进行绘制
	glutInitDisplayMode(GLUT_RGB);
	//初始化窗口大小
	glutInitWindowSize(100, 100);
	//初始化窗口位置
	glutInitWindowPosition(100, 100);
	//设置窗口名
	glutCreateWindow("A Triangle");
	//绑定display函数
	glutDisplayFunc(mydisplay);
	//设定opengl初始状态
	init();
	//开启窗口循环
	glutMainLoop();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.增加Reshape函数

在改变窗口时会调用的函数。默认的reshape函数会直接拉伸图形。
在这里插入图片描述
我们希望图像不被拉伸，而是保持原有大小。

#include <gl/glut.h>

//窗口初始大小
int initW = 300;
int initH = 300;

//当窗口发生变化（如改变大小）时自动调用
void mydisplay()
{
	//清除颜色缓存
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glBegin(GL_TRIANGLES);
	//二维也可以用glVertex2f
		//第一点红色
		glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
		glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
		//第二点绿色
		glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
		glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
		//第三点蓝色
		glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
		glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glEnd();
	glFlush();
}

//初始化函数，一般包括视角等
void init()
{
	//全屏颜色变成黑色
	glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	//改变投影视图，
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	//opengl是一个状态机，要先清空之前的变换矩阵数据
	glLoadIdentity();
	glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

//当改变窗口大小时调用的数据
void myReshape(int w, int h)
{
	glViewport(0, 0, w, h);
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();
	if (w <= h)
		glOrtho(0, 1.0, 0.0, (GLfloat)h / (GLfloat)w * 1.0, 0.0, 1.0);
	else
		glOrtho(0, (GLfloat)w / (GLfloat)h * 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}


int main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	//GLUT_RGB指使用RGB进行绘制
	glutInitDisplayMode( GLUT_RGB);
	//初始化窗口大小
	glutInitWindowSize(initW, initH);
	//初始化窗口位置
	glutInitWindowPosition(100, 100);
	//设置窗口名
	glutCreateWindow("A Triangle");
	//绑定display函数
	glutDisplayFunc(mydisplay);
	//设定opengl初始状态
	init();
	//绑定改变窗口大小时调用的函数
	glutReshapeFunc(myReshape);
	//开启窗口循环
	glutMainLoop();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.事件

增加了鼠标左键点击事件mouse，点击时会改变图像亮度并输出点击位置

#include <gl/glut.h>
#include <iostream>

//窗口初始大小
int initW = 300;
int initH = 300;

//颜色亮度
GLfloat brightness = 1.0;
GLfloat increment = -0.1;

//当窗口发生变化（如改变大小）时自动调用
void mydisplay()
{
	//清除颜色缓存
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glBegin(GL_TRIANGLES);
	//二维也可以用glVertex2f
		//第一点红色
		glColor3f(brightness, 0.0, 0.0);
		glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
		//第二点绿色
		glColor3f(0.0, brightness, 0.0);
		glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
		//第三点蓝色
		glColor3f(0.0, 0.0, brightness);
		glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glEnd();
	glFlush();
}

//初始化函数，一般包括视角等
void init()
{
	//全屏颜色变成黑色
	glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	//改变投影视图，
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	//opengl是一个状态机，要先清空之前的变换矩阵数据
	glLoadIdentity();
	glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

//当改变窗口大小时调用的数据
void myReshape(int w, int h)
{
	glViewport(0, 0, w, h);
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	glLoadIdentity();
	if (w <= h)
		glOrtho(0, 1.0, 0.0, (GLfloat)h / (GLfloat)w * 1.0, 0.0, 1.0);
	else
		glOrtho(0, (GLfloat)w / (GLfloat)h * 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

//鼠标事件
void mouse(int btn, int state, int x, int y)
{
	//左击鼠标，调整图像亮度
	if (btn == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN)
	{
		//输出位置，注意鼠标原点在左上角，图像原点在右下角，所以y是反的
		std::cout << "x: " << x << " y: " << y << std::endl;
		//改变亮度
		brightness += increment;
		if (brightness >= 1.0 || brightness <= 0.0)
			increment = -increment;
	}
}


int main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	//GLUT_RGB指使用RGB进行绘制
	glutInitDisplayMode( GLUT_RGB);
	//初始化窗口大小
	glutInitWindowSize(initW, initH);
	//初始化窗口位置
	glutInitWindowPosition(100, 100);
	//设置窗口名
	glutCreateWindow("A Triangle");

	//绑定display函数
	glutDisplayFunc(mydisplay);
	//设定opengl初始状态
	init();
	//绑定改变窗口大小时调用的函数
	glutReshapeFunc(myReshape);
	//绑定鼠标事件
	glutMouseFunc(mouse);
	//开启窗口循环
	glutMainLoop();
	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.动画

使用定时器的一段动画，图像亮度随时间变化

#include <gl/glut.h>
#include <iostream>

//窗口初始大小
int initW = 300;
int initH = 300;

//颜色亮度
GLfloat brightness = 1.0;
GLfloat increment = -0.1;

//当窗口发生变化（如改变大小）时自动调用
void mydisplay()
{
	//清除颜色缓存
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glBegin(GL_TRIANGLES);
	//二维也可以用glVertex2f
		//第一点红色
		glColor3f(brightness, 0.0, 0.0);
		glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
		//第二点绿色
		glColor3f(0.0, brightness, 0.0);
		glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
		//第三点蓝色
		glColor3f(0.0, 0.0, brightness);
		glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
	glEnd();
	//使用DOUBLE_BUFFER后，使用以下代码来交换前后台内存
	glutSwapBuffers();
}

//定时器调用的函数
void changeColor(int x)
{
	//改变亮度
	brightness += increment;
	if (brightness >= 1.0 || brightness <= 0.0)
		increment = -increment;
	//立刻重新调用display函数，不然图像不会被立刻绘制
	glutPostRedisplay();
	//设置新的定时器
	glutTimerFunc(100, changeColor, 0);
}

//初始化函数，一般包括视角等
void init()
{
	//全屏颜色变成黑色
	glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	//改变投影视图，
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	//opengl是一个状态机，要先清空之前的变换矩阵数据
	glLoadIdentity();
	glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

int main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	//GLUT_DOUBLE双缓存，通常应用于动画中，可以使动画更顺滑
	//GLUT_RGB指使用RGB进行绘制
	glutInitDisplayMode( GLUT_RGB|GLUT_DOUBLE);
	//初始化窗口大小
	glutInitWindowSize(initW, initH);
	//初始化窗口位置
	glutInitWindowPosition(100, 100);
	//设置窗口名
	glutCreateWindow("A Triangle");
	//设置定时函数
	glutTimerFunc(10, changeColor, 0);
	//绑定display函数
	glutDisplayFunc(mydisplay);
	//设定opengl初始状态
	init();
	//开启窗口循环
	glutMainLoop();
	return 0;
}
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