OpenGl学习进程（7）第五课：点、边和图形（二）边

GL_LINES ：指定两个顶点，在它们之间绘制一条直线。如果为GL_LINES指定了奇数个顶点，那么最后一个顶点会被忽略。
GL_LINE_STRIP ：线带，它允许指定一个顶点列表，并绘制一条经过所有这些顶点的连续的线。
GL_LINE_LOOP：线环，它与线带非常类似，会在顶点列表的最后一个顶点和第一个顶点之间也绘制一条直线。

1.使用glEnable(GL_LINE_STIPPLE)来启动虚线模式。（使用glDisable(GL_LINE_STIPPLE)可以关闭之）。
2.使用glLineStipple来设置虚线的样式。

两行代码:
glLineStipple(1, Ox3F07);
glEnable(GL_LINE_STIPPLE);
此时模式为Ox3F07(二进制形式为0011111100000111)，它所画出来的直线是这样的：先连续绘制3个像素，然后连续5个像素留空，再连续绘制6个像素，最后两个像素留空（注意，首先是从右侧低位开始的）。如果factor是2，那么这个模式便被扩展为：先连续绘制6个像素，然后连续10个像素留空，再连续绘制12个像素，最后4个像素留空。
如果没有启用点画线功能，OpenGL会自动把pattern当做为OxFFFF，把factor当成1。

#include <GL/glut.h>
#pragma comment(linker,"/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"")

void paint(void)
{   
    glViewport(0,0,600,600);
    //先画分割线，分为上下两个区域，其中下区域再分为两个。
    glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
    glLineWidth(2.0f);
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2f(-1.0f,0.0f);
    glVertex2f( 1.0f,0.0f);
    glVertex2f(0.0f,0.0f);
    glVertex2f(0.0f,-1.0f);
    glEnd();

    glEnable(GL_LINE_STIPPLE);

    //在上方画三条线
    glViewport(0,300,600,300);
    glLineWidth(4.0f);
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
    glLineStipple(1, 0xFFFF);
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2f(-1.0f,-0.5f);
    glVertex2f( 1.0f,-0.5f);
    glEnd();

    glLineWidth(6.0f);
    glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);
    glLineStipple(2, 0x0F0F);
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2f(-1.0f, 0.0f);
    glVertex2f(1.0f, 0.0f);
    glEnd();

    glLineWidth(8.0f);
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
    glLineStipple(10, 0x0F0F);
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2f(-1.0f, 0.50f);
    glVertex2f(1.0f, 0.50f);
    glEnd();

    glDisable(GL_LINE_STIPPLE);

    //在下方的左侧画线带
    glViewport(0,0,300,300);
    glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
    glBegin(GL_LINE_STRIP);
    glVertex2f(-1.0f, 0.0f-0.2f);
    glVertex2f(-0.5f, 0.5f-0.2f);
    glVertex2f(-0.0f, 0.0f-0.2f);
    glVertex2f(0.5f, 0.5f-0.2f);
    glVertex2f(1.0f, 0.0f-0.2f);
    glEnd();
    //在下方的右侧画线环
    glViewport(300,0,300,300);
    glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex2f(-1.0f, 0.0f+0.2f);
    glVertex2f(-0.5f, 0.5f+0.2f);
    glVertex2f(-0.0f, 0.0f+0.2f);
    glVertex2f(0.5f, 0.5f+0.2f);
    glVertex2f(1.0f, 0.0f+0.2f);
    glVertex2f(0.0f,-1.0f+0.2f);
    glEnd();
    glFlush();
}
void Init(void)
{
    glClearColor(0.50f, 0.50f, 0.50f, 0.50f);//设置默认背景色要在清理颜色缓冲区之前
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    glutInit(&argc,argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(615,600);
    glutInitWindowPosition(400,100);
    glutCreateWindow("各种直线的对比");
    Init();
    glutDisplayFunc(paint);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>
#pragma comment(linker,"/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"")
void init(void)
{
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    glShadeModel(GL_FLAT);
}

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glLineWidth(2.5f);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(1.0, 1.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

    glutWireCube(1.0);
    glFlush();
}
//此函数能在窗口被拉伸时按比例拉伸我们画的立方体框架
void reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glFrustum(-2.0, 2.0, -2.0, 2.0, 3.0, 40.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}
int main(int argc, char* argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(600, 400);
    glutInitWindowPosition(300, 100);
    //glutCreateWindow(argv[0]);argv[0]为默认的应用程序文件所在的路径
    glutCreateWindow("用直线画立方体");
    init();
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

第一组eyex, eyey,eyez 相机在世界坐标的位置
第二组centerx,centery,centerz 相机镜头对准的物体在世界坐标的位置
第三组upx,upy,upz 相机向上的方向在世界坐标中的方向

glutWireSphere绘制球
glutWireCone绘制椎体
glutWireCube绘制立体
glutWireTorus绘制甜圈
glutWireTeapot绘制茶壶
glutWireOctahedron绘制八面体

如果乘以变换矩阵(平移, 缩放, 旋转), 那相乘之后, 模型的位置被变换;
如果乘以投影矩阵(将3D物体投影到2D平面), 相乘后, 模型的投影方式被设置;
如果乘以纹理矩阵(), 模型的纹理方式被设置.

1.glMatrixMode(GL_PROJECTION); //将当前矩阵指定为投影矩阵
2.glLoadIdentity();然后把矩阵设为单位矩阵：
3.然后调用glFrustum()或gluPerspective(),它们生成的矩阵会与当前的矩阵相乘,生成透视的效果；

世界坐标系以屏幕中心为原点(0, 0, 0)。你面对屏幕，你的右边是x正轴，上面是y正轴，屏幕指向你的为z正轴。长度单位这样来定： 窗口范围按此单位恰好是(-1,-1)到(1,1)。
当前绘图坐标系是绘制物体时的坐标系。
程序刚初始化时，世界坐标系和当前绘图坐标系是重合的。当用glTranslatef()，glScalef(), glRotatef()对当前绘图坐标系进行平移、伸缩、旋转变换之后， 世界坐标系和当前绘图坐标系不再重合。改变以后，再用glVertex3f()等绘图函数绘图时，都是在当前绘图坐标系进行绘图，所有的函数参数也都是相 对当前绘图坐标系来讲的。

1. Object or model coordinates
2. World coordinates
3. Eye (or Camera) coordinates
4. Clip coordinates
5. Normalized device coordinates
6. Window (or screen) coordinates　　  

#include <GL/glut.h>
#include <math.h>

#define GL_PI 3.1416f
static GLfloat xRot = 0.0f;
static GLfloat yRot = 0.0f;

void SetupRC()
{
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);
}

void RenderScene()
{
    GLfloat x, y, z, angle;
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    glPushMatrix();
    glRotatef(xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    glRotatef(yRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    // 开始绘制直线（图元）
    glBegin(GL_LINES);
    // 设置Z等于零，绘制的直线完全位于X-Y平面
    z = 0.0f;
    // 画线
    for (angle = 0.0f; angle <= GL_PI; angle += (GL_PI / 20.0f)) {
        // 圆的上半部分，计算X、Y坐标
        x = 50.0f * sin(angle);
        y = 50.0f * cos(angle);
        // 指定顶点位置，直线的第一顶点
        glVertex3f(x, y, z);

        // 圆的下半部分，计算X、Y坐标
        x = 50.0f * sin(angle + GL_PI);
        y = 50.0f * cos(angle + GL_PI);
        // 指定顶点位置，直线的第二顶点，与第一顶点相对应
        glVertex3f(x, y, z);
    }
    glEnd();

    // 恢复矩阵状态
    glPopMatrix();
    // 刷新绘图命令，此时所有未执行的OpenGL命令被执行
    glutSwapBuffers();
}

void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h)
{
    GLfloat nRange = 100.0f;

    GLfloat aspectRatio;
    if (0 == h){
        h = 1;
    }
    // 根据窗口大小设置视口
    glViewport(0, 0, w, h);

    // 选择投影矩阵，并重置坐标系统
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    // 计算窗口的纵横比（像素比）
    aspectRatio = (GLfloat)w / (GLfloat)h;
    // 定义裁剪区域（根据窗口的纵横比，并使用正投影）
    if (w <= h) {
        glOrtho(-nRange, nRange, -nRange / aspectRatio, nRange / aspectRatio, -nRange, nRange);
    }
    else {
        glOrtho(-nRange * aspectRatio, nRange *aspectRatio, -nRange, nRange, -nRange, nRange);
    }
    // 选择模型视图矩阵，并重置坐标系统
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
}

void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
    if (key == GLUT_KEY_UP)
        xRot -= 5.0f;

    if (key == GLUT_KEY_DOWN)
        xRot += 5.0f;

    if (key == GLUT_KEY_LEFT)
        yRot -= 5.0f;

    if (key == GLUT_KEY_RIGHT)
        yRot += 5.0f;

    if (key> 356.0f)
        xRot = 0.0f;

    if (key< -1.0f)
        xRot = 355.0f;

    if (key> 356.0f)
        yRot = 0.0f;

    if (key< -1.0f)
        yRot = 355.0f;

    // 使用新的坐标重新绘制场景
    glutPostRedisplay();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(480, 320);
    glutCreateWindow("在3D空间内绘制直线");
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    glutReshapeFunc(ChangeSize);
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);
    SetupRC();
    glutMainLoop();

    return 0;
}