OpenGl（二）点线设置、多边形镂空

1. 改变点的大小

OpenGL中默认点的大小是1个像素，使用函数glPointSIze可以调整点的大小，入参是GLfloat，相当于是浮点数。

相关代码：

void myDisplay(void)
{
	//设置点的大小
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glPointSize(5);  //设置点的大小为5个像素
	glColor4f(0,0,1,0);  //设置颜色为蓝色
	glBegin(GL_POINTS); //绘制点
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(0.6,0.6);
	glEnd();
	glFlush();
}

效果：

2. 改变直线的宽度

线宽的设置用函数glLineWidth，入参是GLfloat，必须大于0.0f。

相关代码：

void myDisplay(void)    
{ <span style="white-space:pre">	</span>
<span style="white-space:pre">	</span>//设置线的宽度
<span style="white-space:pre">	</span>glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
<span style="white-space:pre">	</span>glLineWidth(5);
<span style="white-space:pre">	</span>glBegin(GL_LINES);
<span style="white-space:pre">	</span>glVertex2f(-0.5,-0.5);
<span style="white-space:pre">	</span>glVertex2f(0.5,-0.5);
<span style="white-space:pre">	</span>glEnd();
<span style="white-space:pre">	</span>glFlush();
}

效果：

3. 设置直线显示模式为虚线

对虚线的设置需要先用函数glEnable(GL_LINE_STIPPLE)开启虚线模式，之后使用glLineStipple函数设置，它有连个参数。

void  glLineStipple (GLint factor, GLushort pattern);

第一个参数是直线上一个片段的像素个数，第二个参数是一个由1和0组成的16位序列，从最低位开始，如果为1，则线段上从起点开始的factor个像素点被绘制为实的，如果为0，则会被绘制成虚的。其对应关系如下图所示：

相关代码：

void myDisplay(void)
{
	//设置虚线模式
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glLineWidth(3);
	glEnable(GL_LINE_STIPPLE);
	glLineStipple(0,0X00FF);
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8,0.5);
	glVertex2f(0.8,0.5);
	glEnd();
	glFlush();
}

显示效果：

4. 多边形

4.1 多边形的正面和反面

三维空间中的一个平面多边形（即厚度为0的多边形）具有两个面，就像一张纸具有正面和反面一样。在OpenGL中可以对正反面分别设置不同的填充、边缘线轮廓填充方式等。

一般约定，“顶点以逆时针顺序呈现在窗口上的面”为正面，以顺时针顺序呈现的面为反面。

下边绘制一个正面多边形和一个反面多边形，相关代码：

void myDisplay(void)
{
	//正反面分别设置不同的模式、正反面调换
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glPolygonMode(GL_FRONT,GL_FILL);   //设置正面为填充模式
	glPolygonMode(GL_BACK,GL_LINE);    //设置反面为线形模式
	//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_POINT);  //正反面都设置为顶点绘制方式
	glFrontFace(GL_CCW); //设置逆时针为正面，为系统默认
	//glFrontFace(GL_CW);  //设置顺时针为正面
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(-0.5,0);
	glVertex2f(-0.5,-0.5);
	glVertex2f(0,-0.5);
	glEnd();
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0.5);
	glVertex2f(0.5,0.5);
	glVertex2f(0.5,0);
	glVertex2f(0,0);
	glEnd();
	glFlush();
}

效果：

正反面可以通过函数glFrongFace来交换，正面被设置为反面的同时，反面被自动设置为正面，效果：

4.2 剔除多边形的反面

空间三维中的一个多边形（注意是多边形，不是三维物体）在二维平面显示的时候，多边形的反面是被遮挡看不见的，或者是一个多边形被另一个多边形遮挡住的情况，如果把这种情况跟正面显示的部分同等对待处理的话，会降低处理图形的效率，因为就算花费了大量时间去处理，在最终的显示上也是体现不出来的，相当于是做了无用功。所以需要把这些面剔除掉，在处理的时候不参与运算。

使用glEnable(GL_CULL_FACE)来激活剔除功能，使用glCullFace来剔除指定的反面（或正面）。

相关代码：

void myDisplay(void)
{
	//剔除正面示例
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_FILL);
	glEnable(GL_CULL_FACE);
	glCullFace(GL_FRONT);
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(-0.5,0);
	glVertex2f(-0.5,-0.5);
	glVertex2f(0,-0.5);
	glEnd();
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(0,0.5);
	glVertex2f(0.5,0.5);
	glVertex2f(0.5,0);
	glEnd();
	glFlush();
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0.5);
	glVertex2f(0.5,0.5);
	glVertex2f(0.5,0);
	glVertex2f(0,0);
	glEnd();
	glFlush();
}

本例指定剔除正面，剔除前：                                               剔除后：

           

4.3 多边形的镂空

多边形可以设置镂空效果，使用glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE)开启镂空模式，之后使用glPolygonStipple

设置镂空基本图案。

void   glPolygonStipple (const GLubyte *mask);

mask是一个指向32*32*8bit的矩形空间，这个矩形空间中前8位表示图案最下方从左到右的8位像素的显示方式，1不镂空，0镂空显示背景色。

可以用一幅大小为32*32像素的图案来定义多边形镂空的基本样式单元。

制作方式为：

• 1. 打开Windows自带的画图程序，新建一个空白图像

• 2. 按下Ctrl+E，打开属性页，设置宽度和高度都为32

• 3. 按下Ctrl键，之后波动鼠标滚轮放大图像到最大，在图像标题栏“查看”项里勾选标尺和网格线，方便作图：

• 4. 之后就可以用画笔在上边做你想要镂空的图案了，做完之后另存为mask.bmp，并且保存类型里选择“单色位图”，忽略警告。

相关代码：

void myDisplay(void)
{
	//镂空效果
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	static GLubyte Mask[128];
	FILE *fp;
	fp = fopen("mask.bmp", "rb");
	if( !fp )
		exit(0);
	if( fseek(fp, -(int)sizeof(Mask), SEEK_END) )
		exit(0);
	if( !fread(Mask, sizeof(Mask), 1, fp) )
		exit(0);
	fclose(fp);
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE);
	glPolygonStipple(Mask);
	glRectf(-0.7f, -0.7f, 0.7f, 0.7f);   // 绘制一个有镂空效果的正方形
	glFlush();
}

效果：

完整代码：

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

using namespace std;

void myDisplay(void)
{
	//设置点的大小
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glPointSize(5);  //设置点的大小为5个像素
	glBegin(GL_POINTS); //绘制点
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(0.6,0.6);
	glEnd();
	glFlush();
	system("pause");

	//设置线的宽度
	glLineWidth(5);
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.4,-0.4);
	glVertex2f(0.4,-0.4);
	glEnd();
	glFlush();
	system("pause");

	//设置虚线模式
	glLineWidth(3);
	glEnable(GL_LINE_STIPPLE);
	glLineStipple(0,0X00FF);
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8,0.8);
	glVertex2f(0.8,0.8);
	glEnd();
	glFlush();
	system("pause");

	//正反面分别设置不同的模式、正反面调换
	glPolygonMode(GL_FRONT,GL_FILL);   //设置正面为填充模式
	glPolygonMode(GL_BACK,GL_LINE);    //设置反面为线形模式
	//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_POINT);  //正反面都设置为顶点绘制方式
	glFrontFace(GL_CCW); //设置逆时针为正面，为系统默认
	//glFrontFace(GL_CW);  //设置顺时针为正面
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(-0.5,0);
	glVertex2f(-0.5,-0.5);
	glVertex2f(0,-0.5);
	glEnd();
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0.5);
	glVertex2f(0.5,0.5);
	glVertex2f(0.5,0);
	glVertex2f(0,0);
	glEnd();
	glFlush();
	system("pause");

	//剔除正面示例
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_FILL);
	glEnable(GL_CULL_FACE);
	glCullFace(GL_FRONT);
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(-0.5,0);
	glVertex2f(-0.5,-0.5);
	glVertex2f(0,-0.5);
	glEnd();
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0);
	glVertex2f(0,0.5);
	glVertex2f(0.5,0.5);
	glVertex2f(0.5,0);
	glEnd();
	glFlush();
	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(0,0.5);
	glVertex2f(0.5,0.5);
	glVertex2f(0.5,0);
	glVertex2f(0,0);
	glEnd();
	glFlush();
	system("pause");

	//镂空效果
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glDisable(GL_CULL_FACE);
	static GLubyte Mask[128];
	FILE *fp;
	fp = fopen("mask.bmp", "rb");
	if( !fp )
		exit(0);
	if( fseek(fp, -(int)sizeof(Mask), SEEK_END) )
		exit(0);
	if( !fread(Mask, sizeof(Mask), 1, fp) )
		exit(0);
	fclose(fp);
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glEnable(GL_POLYGON_STIPPLE);
	glPolygonStipple(Mask);
	glRectf(-0.7f, -0.7f, 0.7f, 0.7f);   // 绘制一个有镂空效果的正方形
	glFlush();
}  

int main(int argc, char *argv[])
{
	glutInit(&argc, argv);   //初始化GLUT
	glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
	glutInitWindowPosition(500, 200);
	glutInitWindowSize(400, 400);
	glutCreateWindow("OpenGL");
	glutDisplayFunc(&myDisplay);   //回调函数
	glutMainLoop();    //持续显示，当窗口改变会重新绘制图形
	return 0;
}