【OpenGL】十三、OpenGL 绘制三角形 ( 绘制单个三角形 | 三角形绘制顺序 | 绘制多个三角形 )

韩曙亮

发布于 2023-03-28 20:57:03

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一、绘制三角形

三角形绘制即绘制一个面 , 三个点可以唯一确定一个面 , 四个点及多个点组成的多边形 , 不一定是一个面 ;

绘制三角形面时 , 在 glBegin 方法中传入 GL_TRIANGLES 参数 , 然后在 glBegin 和 glEnd 之间设置多个点 , OpenGL 会自动将三个点组成一个三角形面 , 绘制出来 ;

其中每个点都可以设置一个颜色值 , 面上的颜色都是通过三个点的颜色差值出来的 ;

代码示例 :

		// 渲染场景

		// 清除缓冲区 , 
		// 使用之前设置的 glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 擦除颜色缓冲区
		// 红色背景
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 设置当前的绘制颜色 , 4 个 unsigned byte 
        // 每个颜色的分量占一个字节
        // 参数数据是 R 红色 G 绿色 B 蓝色 A 透明度
        // 下面设置的含义是白色, 绘制点的时候, 每次都使用白色绘制
        glColor4ub(255, 255, 255, 255);

		// 设置线的宽度 
		glLineWidth(2.0f);

        //glBegin(GL_POINTS);	// 绘制点
        //glBegin(GL_LINES);	// 绘制线
		//glBegin(GL_LINE_STRIP);// 绘制前后连接的点组成的线
        //glBegin(GL_LINE_LOOP); // 绘制前后连接的点组成的线 , 并且收尾相连

		// 绘制三角形面 ★★
        glBegin(GL_TRIANGLES);
        
		// 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
        glVertex3f(-5.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
        glVertex3f(-5.0f, -2.0f, -10.0f);

        // 绘制三角形结束 ★★
        glEnd();

		// 将后缓冲区绘制到前台
		SwapBuffers(dc);

绘制效果 :

二、三角形绘制顺序

1、绘制正面

讨论下面的绘制顺序时 , 加入一个前提 , OpenGL 只绘制模型正面, 不绘制模型背面 ;

正面就是摄像机对着的那一面 ;

在渲染前 , 调用 glEnable(GL_CULL_FACE) 设置 , 即可设置 OpenGL 只绘制正面 , 不绘制背面 ;

	// 只显示正面 , 不显示背面
	glEnable(GL_CULL_FACE);

默认情况下 OpenGL 会绘制正面 , 背面两面 ;

2、三个点逆时针方向排列

点的正面方向是逆时针方向的 , 因此绘制的时候 , 默认是逆时针绘制 , 即第一个点连接第二个点 , 第二个点连接第三个点 , 第三个点连接第一个点 , 这样绘制 ;

设置三个点的代码 :

		// 第 1 个点 : 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 第 2 个点 : 设置绿色 ★
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
        glVertex3f(-5.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 第 3 个点 : 设置蓝色 ★
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
        glVertex3f(-5.0f, -2.0f, -10.0f);

上述设置的三个点是按照逆时针方向排列 , 此时才能将面绘制出来 ;

3、三个点顺时针方向排列

如果将第三个点放到中间 , 此时点的排列是顺时针方向 , 绘制三角形时就会绘制失败 , 绘制出来就是一片空白 ;

设置三个点的代码 :

		// 第 1 个点 : 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 第 2 个点 : 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
        glVertex3f(-5.0f, -2.0f, -10.0f);

		// 第 3 个点 : 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
        glVertex3f(-5.0f, 0.0f, -10.0f);

点的位置效果 ( 非 OpenGL 绘制效果 , OpenGL 绘制出来是空白的 ) :

OpenGL 绘制效果 : 按照上述顺时针排列点 , 绘制不出三角形 ;

4、设置点的正面方向

上面将三个点按照顺时针排列 , 绘制不出来 , 调用 glFrontFace(GL_CW) 方法 , 可以修改点的排列方向为顺时针方向 ;

	// 设置顺时针方向 CW : Clock Wind 顺时针方向
	// 默认是 GL_CCW : Counter Clock Wind 逆时针方向 
	glFrontFace(GL_CW);

完整代码示例 :

	// 只显示正面 , 不显示背面
	glEnable(GL_CULL_FACE); ★

	// 设置顺时针方向 CW : Clock Wind 顺时针方向
	// 默认是 GL_CCW : Counter Clock Wind 逆时针方向 
	glFrontFace(GL_CW); ★

    // 主消息循环:
    while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
    {
        if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))
        {
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
        }

		// 渲染场景

		// 清除缓冲区 , 
		// 使用之前设置的 glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 擦除颜色缓冲区
		// 红色背景
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 设置当前的绘制颜色 , 4 个 unsigned byte 
        // 每个颜色的分量占一个字节
        // 参数数据是 R 红色 G 绿色 B 蓝色 A 透明度
        // 下面设置的含义是白色, 绘制点的时候, 每次都使用白色绘制
        glColor4ub(255, 255, 255, 255);

		// 设置线的宽度 
		glLineWidth(2.0f);

        //glBegin(GL_POINTS);	// 绘制点
        //glBegin(GL_LINES);	// 绘制线
		//glBegin(GL_LINE_STRIP);// 绘制前后连接的点组成的线
        //glBegin(GL_LINE_LOOP); // 绘制前后连接的点组成的线 , 并且收尾相连

		// 绘制三角形面 ★
        glBegin(GL_TRIANGLES); 
        
		// 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
		glVertex3f(-5.0f, -2.0f, -10.0f);

		// 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
        glVertex3f(-5.0f, 0.0f, -10.0f);

		

        // 绘制三角形结束 ★
        glEnd();

		// 将后缓冲区绘制到前台
		SwapBuffers(dc);

    }

执行结果 :

分析下点的顺序 :

		// 第 1 个点 : 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 第 2 个点 : 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
		glVertex3f(-5.0f, -2.0f, -10.0f);

		// 第 3 个点 : 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
        glVertex3f(-5.0f, 0.0f, -10.0f);

上述三个点是按照顺时针顺序排列的 ;

三、绘制多个三角形

绘制多个三角形时 , 在 glBegin 和 glEnd 之间设置多个三角形点即可 , 系统会按照从上到下 , 每

个点组成一个三角形 ;

代码示例 : 注意下面的三角形的点是按照顺时针顺序排列的 ;

	// 只显示正面 , 不显示背面
	glEnable(GL_CULL_FACE);

	// 设置顺时针方向 CW : Clock Wind 顺时针方向
	// 默认是 GL_CCW : Counter Clock Wind 逆时针方向 
	glFrontFace(GL_CW);

    // 主消息循环:
    while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
    {
        if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))
        {
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
        }

		// 渲染场景

		// 清除缓冲区 , 
		// 使用之前设置的 glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 擦除颜色缓冲区
		// 红色背景
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 设置当前的绘制颜色 , 4 个 unsigned byte 
        // 每个颜色的分量占一个字节
        // 参数数据是 R 红色 G 绿色 B 蓝色 A 透明度
        // 下面设置的含义是白色, 绘制点的时候, 每次都使用白色绘制
        glColor4ub(255, 255, 255, 255);

		// 设置线的宽度 
		glLineWidth(2.0f);

        //glBegin(GL_POINTS);	// 绘制点
        //glBegin(GL_LINES);	// 绘制线
		//glBegin(GL_LINE_STRIP);// 绘制前后连接的点组成的线
        //glBegin(GL_LINE_LOOP); // 绘制前后连接的点组成的线 , 并且收尾相连

		// 绘制三角形面
        glBegin(GL_TRIANGLES);
        
		// 第一个三角形 ( 注意点是顺时针排列的 )

		// 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
		glVertex3f(-5.0f, -2.0f, -10.0f);

		// 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
        glVertex3f(-5.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 第二个三角形 ( 注意点是顺时针排列的 )

		// 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
		glColor4ub(255, 255, 255, 255);
		glVertex3f(0.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 设置绿色 
		glColor4ub(0, 255, 0, 255);
		glVertex3f(5.0f, 0.0f, -10.0f);

		// 设置蓝色
		glColor4ub(0, 0, 255, 255);
		glVertex3f(5.0f, -2.0f, -10.0f);

        // 绘制三角形结束
        glEnd();

		// 将后缓冲区绘制到前台
		SwapBuffers(dc);

    }

运行效果 :