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向3D进军:Jeff Molofee(NeHe) 的 OPENGL 教程 -第五课

王朝other·作者佚名  2006-01-08
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Jeff Molofee(NeHe) 的 OPENGL 教程#5

Jeff Molofee(NeHe) 的 OPENGL 教程

第五课

Translated by

CKER

在上节课的内容上作些扩展,我们现在开始生成真正的3D对象,而不是象前两节课中那样3D世界中的2D对象。我们给三角形增加一个左侧面,一个右侧面,一个后侧面来生成一个金字塔(四棱锥)。给正方形增加左、右、上、下及背面生成一个立方体。

我们混合金字塔上的颜色,创建一个平滑着色的对象。给立方体的每一面则来个不同的颜色。

int DrawGLScene(GLvoid) //

此过程中包括所有的绘制代码

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //

清除屏幕及深度缓存

glLoadIdentity(); // 重置模型观察矩阵

glTranslatef(-1.5f,0.0f,-6.0f); // 左移 1.5

单位,并移入屏幕 6.0

glRotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f); // 绕Y轴旋转金字塔

glBegin(GL_TRIANGLES); // 开始绘制金字塔的各个面

有些人可能早已在上节课中的代码上尝试自行创建3D对象了。但经常有人来信问我:"我的对象怎么不会绕着其自身的轴旋转?看起来总是在满屏乱转。"要让您的对象绕自身的轴旋转,您必须让对象的中心坐标总是(0.0f,0,0f,0,0f)。

下面的代码创建一个绕者其中心轴旋转的金字塔。金字塔的上顶点离中心一个单位,底面离中心也是一个单位。上顶点在底面的投影位于底面的中心。

注意所有的面-三角形都是逆时针次序绘制的。这点十分重要,在以后的课程中我会作出解释。现在,您只需明白要么都逆时针,要么都顺时针,但永远不要将两种次序混在一起,除非您有足够的理由必须这么做。

我们开始画金字塔的前侧面。因为所有的面都共享上顶点,我们将这点在所有的三角形中都设置为红色。底边上的两个顶点的颜色则是互斥的。前侧面的左下顶点是绿色的,右下顶点是蓝色的。这样相邻右侧面的左下顶点是蓝色的,右下顶点是绿色的。这样四边形的底面上的点的颜色都是间隔排列的。

glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //

红色

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //

三角形的上顶点 (前侧面)

glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // 绿色

glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //

三角形的左下顶点 (前侧面)

glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // 蓝色

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //

三角形的右下顶点 (前侧面)

现在绘制右侧面。注意其底边上的两个顶点的X坐标位于中心右侧的一个单位处。顶点则位于Y轴上的一单位处,且Z坐标正好处于底边的两顶点的Z坐标中心。右侧面从上顶点开始向外侧倾斜至底边上。

这次的左下顶点用蓝色绘制,以保持与前侧面的右下顶点的一致。蓝色将从这个角向金字塔的前侧面和右侧面扩展并与其他颜色混合。

还应注意到后面的三个侧面和前侧面处于同一个glBegin(GL_TRIANGLES)

和 glEnd()语句中间。因为我们是通过三角形来构造这个金字塔的。OpenGL知道每三个点构成一个三角形。当它画完一个三角形之后,如果还有余下的点出现,它就以为新的三角形要开始绘制了。OpenGL在这里并不会将四点画成一个四边形,而是假定新的三角形开始了。所以千万不要无意中增加任何多余的点。

glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // 红色

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //

三角形的上顶点 (右侧面)

glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // 蓝色

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //

三角形的左下顶点 (右侧面)

glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // 绿色

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, -1.0f); //

三角形的右下顶点 (右侧面)

现在是后侧面。再次切换颜色。左下顶点又回到绿色,因为后侧面与右侧面共享这个角。

glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // 红色

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //

三角形的上顶点 (后侧面)

glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // 绿色

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, -1.0f); //

三角形的左下顶点 (后侧面)

glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // 蓝色

glVertex3f(-1.0f,-1.0f, -1.0f); //

三角形的右下顶点 (后侧面)

最后画左侧面。又要切换颜色。左下顶点是蓝色,与后侧面的右下顶点相同。右下顶点是蓝色,与前侧面的左下顶点相同。

到这里金字塔就画完了。因为金字塔只绕着Y轴旋转,我们永远都看不见底面,因而没有必要添加底面。如果您觉得有经验了,尝试增加底面(正方形),并将金字塔绕X轴旋转来看看您是否作对了。确保底面四个顶点的颜色与侧面的颜色相匹配。

glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // 红色

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //

三角形的上顶点 (左侧面)

glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);// 蓝色

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); //

三角形的左下顶点 (左侧面)

glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // 绿色

glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //

三角形的右下顶点 (左侧面)

glEnd(); file://金字塔绘制结束

接下来开始画立方体。他由六个四边形组成。所有的四边形都以逆时针次序绘制。就是说先画右上角,然后左上角、左下角、最后右下角。您也许认为画立方体的背面的时候这个次序看起来好像顺时针,但别忘了我们从立方体的背后看背面的时候,与您现在所想的正好相反。(译者注:您是从立方体的外面来观察立方体的)。

注意到这次我们将立方体移地更远离屏幕了。因为立方体的大小要比金字塔大,同样移入6个单位时,立方体看起来要大的多。这是透视的缘故。越远的对象看起来越小

:)

glLoadIdentity();

glTranslatef(1.5f,0.0f,-7.0f); // 先右移再移入屏幕

glRotatef(rquad,1.0f,1.0f,1.0f); // 在XYZ轴上旋转立方体

glBegin(GL_QUADS); // 开始绘制立方体

先画立方体的顶面。从中心上移一单位,注意Y坐标始终为一单位,表示这个四边形与Z轴平行。先画右上顶点,向右一单位,再屏幕向里一单位。然后左上顶点,向左一单位,再屏幕向里一单位。然后是靠近观察者的左下和右下顶点。就是屏幕往外一单位。

glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); //

颜色改为蓝色

glVertex3f( 1.0f, 1.0f,-1.0f); //

四边形的右上顶点 (顶面)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f); //

四边形的左上顶点 (顶面)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); //

四边形的左下顶点 (顶面)

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); //

四边形的右下顶点 (顶面)

底面的画法和顶面十分类似。只是Y坐标变成了-1。如果我们从立方体的下面来看立方体的话,您会注意到右上角离观察者最近,因此我们先画离观察者最近的顶点。然后是左上顶点最后才是屏幕里面的左下和右下顶点。

如果您真的不在乎绘制多边形的次序(顺时针或者逆时针)的话,您可以直接拷贝顶面的代码,将Y坐标从1改成

-1,也能够工作。但一旦您进入象纹理映射这样的领域时,忽略绘制次序会导致十分怪异的结果。

glColor3f(1.0f,0.5f,0.0f); // 颜色改成橙色

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //

四边形的右上顶点(底面)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //

四边形的左上顶点(底面)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); //

四边形的左下顶点(底面)

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); //

四边形的右下顶点(底面)

接着画立方体的前面。保持Z坐标为一单位,前面正对着我们。

glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // 颜色改成红色

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); //

四边形的右上顶点(前面)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); //

四边形的左上顶点(前面)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //

四边形的左下顶点(前面)

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //

四边形的右下顶点(前面)

立方体后面的绘制方法与前面类似。只是位于屏幕的里面。注意Z坐标现在保持

-1 不变。

glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f); // 颜色改成黄色

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); //

四边形的右上顶点(后面)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); //

四边形的左上顶点(后面)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f); //

四边形的左下顶点(后面)

glVertex3f( 1.0f, 1.0f,-1.0f); //

四边形的右下顶点(后面)

还剩两个面就完成了。您会注意到总有一个坐标保持不变。这一次换成了X坐标。因为我们在画左侧面。

glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // 颜色改成蓝色

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); //

四边形的右上顶点(左面)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f); //

四边形的左上顶点(左面)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); //

四边形的左下顶点(左面)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //

四边形的右下顶点(左面)

立方体的最后一个面了。X坐标保持为一单位。逆时针绘制。您愿意的话,留着这个面不画也可以,这样就是一个盒子:)

或者您要是有兴趣可以改变立方体所有顶点的色彩值,象金字塔那样混合颜色。您会看见一个非常漂亮的彩色立方体,各种颜色在它的各个表面流淌。

glColor3f(1.0f,0.0f,1.0f); // 颜色改成紫罗兰色

glVertex3f( 1.0f, 1.0f,-1.0f); //

四边形的右上顶点(右面)

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); //

四边形的左上顶点(右面)

glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //

四边形的左下顶点(右面)

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); //

四边形的右下顶点(右面)

glEnd(); // 立方体绘制结束

rtri+=0.2f; // 增加三角形的旋转变量(新增)

rquad-=0.15f; // 减少四边形的旋转变量(新增)

return TRUE; //

继续运行

}

这一课又结束了。到这里您应该已经较好的掌握了在3D空间创建对象的方法。必须将OpenGL屏幕想象成一张很大的画纸,后面还带着许多透明的层。差不多就是个由大量的点组成的立方体。这些点从左至右、从上至下、从前到后的布满了这个立方体。如果您能想象的出在屏幕的深度方向,应该在设计新3D对象时没有任何问题。

如果您对3D空间的理解很困难的话,千万不要灰心!

刚开始的时候,领会这些内容会很难。象立方体这样的对象是您练习的好例子。继续努力吧!如果您有什么意见或建议请给我EMAIL。如果您认为有什么不对或可以改进,请告诉我。我想做最好的OpenGL教程并对您的反馈感兴趣。

{译者:NeHe的文档似乎很简单,似乎很罗嗦。但仔细想来这样的高手您又见过几个?还是那句话,我不是高手,希望您是,真诚的。}

下面是源代码下载链接。祝您好运!

* DOWNLOAD Visual C++ Code For

This Lesson.

* DOWNLOAD Visual Basic Code For This Lesson. ( Conversion by Ross Dawson )

* DOWNLOAD GLUT

Code For This Lesson. ( Conversion by Andy Restad )

* DOWNLOAD Cygwin (FREE Language) Code For This Lesson. (

Conversion by Stephan Ferraro )

* DOWNLOAD Delphi

Code For This Lesson. ( Conversion by Peter De Jaegher )

* DOWNLOAD MacOS X/GLUT Code For This Lesson. ( Conversion by Raal Goff )

* DOWNLOAD Linux/GLX

Code For This Lesson. ( Conversion by Mihael Vrbanec )

* DOWNLOAD Code Warrior 5 Code For This Lesson. ( Conversion by Scott Lupton )

* DOWNLOAD MASM

Code For This Lesson. ( Conversion by Nico (Scalp) )

* DOWNLOAD ASM

Code For This Lesson. ( Conversion by Foolman

)

* DOWNLOAD Visual Fortran Code For This Lesson. ( Conversion by Jean-Philippe Perois )

* DOWNLOAD Linux

Code For This Lesson. ( Conversion by Richard Campbell )

* DOWNLOAD Irix

Code For This Lesson. ( Conversion by Lakmal Gunasekara )

* DOWNLOAD Solaris

Code For This Lesson. ( Conversion by Lakmal Gunasekara )

* DOWNLOAD Mac OS

Code For This Lesson. ( Conversion by Anthony Parker )

* DOWNLOAD Power Basic Code For This Lesson. ( Conversion by Angus Law )

* DOWNLOAD BeOS Code For This Lesson. ( Conversion by Chris Herborth )

* DOWNLOAD Java Code For This Lesson. ( Conversion by Darren Hodges )

* DOWNLOAD MingW32 & Allegro

Code For This Lesson. ( Conversion by Peter Puck )

* DOWNLOAD Borland C++ Builder 4.0 Code For This Lesson. ( Conversion by Patrick Salmons )

* DOWNLOAD Python

Code For This Lesson. ( Conversion by Tony Colston )

 
 
 
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