NEHE的OpenGL-Lesson 05 Solid Objects

来源：互联网发布：移动网络下载不了bt 编辑：程序博客网时间：2024/05/04 08:33

Lesson 05 Solid Objects

在上一篇教程的基础上，我们将把原来的物体变为真正3D的物体，而不是之前的3D空间中的2D物体。于是我们将给三角形增加左面，背面和右面，这样它就变成了一个金字塔形状的四棱锥；给四边形增加左面，右面，背面，顶面和底面，这样它就变成了一个立方体。

对于四棱锥，我们将使用混合色彩上色。而对于立方体，我们会让它的每一面都有不同的纯色。

int DrawGLScene(GLvoid) // Here's Where We Do All The Drawing

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // Clear The Screen And The Depth Buffer

glLoadIdentity(); // Reset The View

glTranslatef(-1.5f,0.0f,-6.0f); // Move Left And Into The Screen

glRotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f); // Rotate The Pyramid On It's Y Axis

glBegin(GL_TRIANGLES); // Start Drawing The Pyramid

可能有些人已经使用上一篇的代码创建了自己的3D物体。我收到了好多类似这样的问题： “我创建的物体为什么不能绕着它们自身旋转呢？它们好像在绕着整个屏幕旋转”。如果想使物体绕某一轴旋转，就必须要计划好。有一点你得记住，物体的中心应该在 (0，0，0) 上。

下面的代码将围绕中心轴来创建一个四棱锥。其顶部在中心以上一个单位的位置，底部在中心以下一个单位的位置。其顶端顶点刚好在中间(0)，而底部的顶点一个在中心左侧，一个在中心右侧。(译注：参看源代码)

注意所有三角形都是逆时针绘制的，这一点很重要，将在以后的教程中作解释。现在只需要知道这是一个良好的习惯做法，顺时针或逆时针都可以，但不要一起使用，除非你有很好的理由。

我们就从正面开始绘制。因为所有的面都共享一个顶端顶点，所以我们把所有三角形的这个顶点都设置为红色。三角形底部的两个顶点的颜色将是交替的，正面是从绿到蓝，右面是从蓝到绿，在每一个面的底部这样交替，这样底部这些顶点将有共通的颜色。

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

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // Top Of Triangle(Front)

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

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f); // Left Of Triangle(Front)

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

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,1.0f); // Right Of Triangle(Front)

现在绘制右面。注意其底部的两个顶点在中心右侧一个单位处，其顶部顶点在y轴上是向上一个单位的，而且恰好在x轴的中心。这样这个面是按照中心倾斜的，从顶端开始，延续到右侧的底端。

这个面底端的左侧顶点将设置为蓝色，与正面底端右侧的点相同。以这种方法，蓝色将从四棱锥的一角开始向外扩散。

请注意其它三个面的顶点是如何像第一个面的顶点一样添加到 glBegin(GL_TRIANGLES) 和 glEnd() 中的。因为我们完全是用三角形创建物体，所以 OpenGL 会自动将3个顶点看作一个三角形。如果绘制完3个顶点后还有3个顶点，它会开始绘制另一个三角形。所以如果你用了4个顶点，它将把第四个顶点看作是另一个三角形的开始，而不会绘制一个四边形。因此，要避免不小心使用了多余的顶点。

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

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // Top Of Triangle(Right)

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

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,1.0f); // Left Of Triangle(Right)

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

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); // Right Of Triangle(Right)

然后绘制背面，同样的颜色交替。

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

glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // Top Of Triangle (Back)

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

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); // Left Of Triangle(Back)

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

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); // Right Of Triangle(Back)

下面我们将完成四棱锥的绘制。因为我们仅仅是让其绕着y轴旋转，这样永远都不会看到底部，所以我们根本就没有绘制它的底部。如果有兴趣，你可以用四边形给它增加一个底，然后让四棱锥绕着x轴旋转，这样你就可以看到结果了。

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

glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); //Top Of Triangle (Left)

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

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); //Left Of Triangle (Left)

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

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f); // Right Of Triangle (Left)

glEnd(); //Done Drawing The Pyramid

下面我们绘制立方体，它包含6个四边形。所有四边形都是按逆时针顺序绘制的：右上，左上，左下，右下这样的顺序。请注意我们的观察方向与顺逆时针的关系问题。

我们要将立方体再向屏幕里面移动一点，这样能使它看起来和四棱锥差不多大小。如果仅仅向屏幕里移6个单位的话，立方体就显得太大了。

glLoadIdentity();

glTranslatef(1.5f,0.0f,-7.0f); // Move Right And IntoThe Screen

glRotatef(rquad,1.0f,1.0f,1.0f); // Rotate The Cube On X, Y & Z

glBegin(GL_QUADS); // Start Drawing The Cube

我们就从立方体的顶面开始绘制。我们从中心位置上升一个单位，注意y坐标始终是1。其实我们就是在一个与x-z相平行的平面上绘制一个四边形。

glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); // Set The Color To Green

glVertex3f( 1.0f, 1.0f,-1.0f); // Top Right Of The Quad(Top)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f); // Top Left Of The Quad(Top)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Left Of TheQuad (Top)

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Bottom Right Of TheQuad (Top)

然后我们绘制立方体的底面，和顶面相类似，不过这次y坐标始终是负1，在中心以下。

如果你不担心顺时针逆时针的顺序问题，你完全可以复制上面的代码，然后把1都改成负1，这同样可以。不过，如果忽略了顺序问题，在使用纹理影射的时候或在其它某些情况下将会出现不希望的结果。

glColor3f(1.0f,0.5f,0.0f); // Set The Color To Orange

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,1.0f); // Top Right Of The Quad(Bottom)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f); // Top Left Of The Quad(Bottom)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Bottom)

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Bottom)

现在我们绘制立方体的正面，从中心向屏幕外移动一个单位，注意z坐标将总是1。

glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); // Set The Color To Red

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad(Front)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Left Of The Quad(Front)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f); // Bottom Left Of TheQuad (Front)

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,1.0f); // Bottom Right Of TheQuad (Front)

然后背面与正面类似，不过是从中心深入屏幕1个单位， z坐标总是负1。

glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f); // Set The Color To Yellow

glVertex3f( 1.0f,-1.0f,-1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Back)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); // Bottom Right Of The Quad (Back)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f); // Top Right Of The Quad(Back)

glVertex3f( 1.0f, 1.0f,-1.0f); // Top Left Of The Quad(Back)

我们只剩下两个面要绘制了。你会注意到，每一个面上的顶点都有一个坐标是相同的。而这一次， x坐标始终为负1，这是因为这次我们绘制的是立方体的左面。

glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); // Set The Color To Blue

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // Top Right Of The Quad(Left)

glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f); // Top Left Of The Quad(Left)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Left)

glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f); // Bottom Right Of TheQuad (Left)

然后是最后一面， x坐标将始终是1。我们逆时针绘制。如果愿意，你可以将这个面去掉，将其变成一个盒子。

或者如果你喜欢，你可以改变立方体每一个顶点的颜色，生成就像四棱锥那样的混合颜色。你可以到我的主页上下载“Evil'sfirst GL demo” 这个例子，运行它然后按 TAB 键，你就可以看见一个色彩漂亮的立方体。

glColor3f(1.0f,0.0f,1.0f); // Set The Color ToViolet

glVertex3f(1.0f, 1.0f,-1.0f); // Top Right OfThe Quad (Right)

glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); //Top Left Of The Quad (Right)

glVertex3f(1.0f,-1.0f,1.0f); // Bottom Left Of The Quad (Right)

glVertex3f(1.0f,-1.0f,-1.0f); //Bottom Right Of The Quad (Right)

glEnd(); // Done Drawing The Quad

rtri+=0.2f; // Increase The Rotation Variable For The Triangle

rquad-=0.15f; //Decrease The Rotation Variable For The Quad

return TRUE; // Keep Going

}

这一篇教程又结束了，你应该已经较好地掌握了在3D空间中创建物体的方法。你可以把OpenGL 场景想象为一大张绘图纸，上面有好多层，或者是一个巨大的盒子，里面有好多的点。其中有一些点从左移至右，一些是上下移动，还有一些里外移动。如果你能形象化的理解这个空间，那么创造新的物体不成问题。

如果你理解这些会很吃力，请不要灰心，开始往往是艰难的。像立方体这样的例子是很好的学习材料。如果有什么问题可以给我来信，我会尽力给你解答。

Jeff Molofee (NeHe)

(译著) 注意在整个NeHe 的教程中作者所叙述的方法不一定是唯一的方法。关于3D空间那些基本概念在这里你其实是学不到的，重复一遍，对于任何学习 OpenGL 的人手头都应该有一本OpenGL红皮书。如果你发现了什么问题或者疏漏，请即时反馈给我，这样我就能做出相应的补救或者更正。十分欢迎你的支持和鼓励，那将会使我更有动力。