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OpenGL 繪製二維圖形

阿新 • • 發佈：2019-01-05
每次繪圖需要在OnDraw(CDC* pDC)中呼叫，例如：
void CStepinGLView::OnDraw(CDC* pDC)
{
	CStepinGLDoc* pDoc = GetDocument();
	ASSERT_VALID(pDoc);
	if (!pDoc)
		return;

	// TODO: 在此處為本機資料新增繪製程式碼
	DrawCube();
	
	SwapBuffers(wglGetCurrentDC());
}

好了，廢話就說到這。

1.繪製點

void CStepinGLView::DrawScene(void)
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	//繪製點
	GLfloat fPointSize[2];
	glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE,fPointSize);  //獲取點的大小範圍   fPointSize[0]儲存點的大小最小值，1儲存最大值
	glPointSize(fPointSize[1] / 2.0f);
	glBegin(GL_POINTS);
	glVertex2f(0.0f,0.0f);
	glVertex2f(0.5f,0.5f);
	glVertex2f(-0.5f,0.5f);
	glVertex2f(0.5f,-0.5f);
	glVertex2f(-0.5f,-0.5f);
	glEnd();
}
此段程式碼中：glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE,fPointSize); 

glGetFloatv第一個引數必須是OpenGL常量，第二個引數是一個數組的地址。函式按第一個引數的指示向第二個引數所指的地址傳輸資料。fPointSize[0]儲存點的大小的最小值，fPointSize[1]儲存點的大小的最大值。

執行截圖：

2.繪製直線和線型

void CStepinGLView::DrawLineStipple(void)
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	GLfloat fLineWidth[2];
	glGetFloatv(GL_LINE_WIDTH_RANGE,fLineWidth);
	glLineWidth(fLineWidth[1] / 6.0f);

	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8f,0.8f);
	glVertex2f(0.8f,0.8f);
	glEnd();
	
	//glEnable(GL_LINE_STRIP);     //第一次使用此型別，輸出都是直線
	glEnable(GL_LINE_STIPPLE);     //glEnable()啟用函式  ，此句執行後 執行畫虛線

	glLineStipple(1,0x00FF);     //設定直線的當前點畫模式
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8f,0.4f);
	glVertex2f(0.8f,0.4f);
	glEnd();

	glLineStipple(1,0x0F0F);     //設定直線的當前點畫模式
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8f,0.0f);
	glVertex2f(0.8f,0.0f);
	glEnd();

	glLineStipple(2,0x0101);     //設定直線的當前點畫模式
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8f,-0.4f);
	glVertex2f(0.8f,-0.4f);
	glEnd();

	glLineStipple(1,0x1C47);     //設定直線的當前點畫模式
	glBegin(GL_LINES);
	glVertex2f(-0.8f,-0.8f);
	glVertex2f(0.8f,-0.8f);
	glEnd();

	glDisable(GL_LINE_STIPPLE);
	glFinish();
}

OpenGL不僅能畫實線，而且可以繪製點畫線（Stippled Lines）等其他型別的直線。

為了繪製點畫線，必須先自定義點畫線的線型，然後通過 glLineStipple() 函式讓OpenGL獲取所定義的線型。

線型是通過二進位制來描述的，1代表一個實點，0則表示在該畫素處不畫直線，即不填充畫素。

例如：

0000000011111111;   //對應16進位制0x00FF,表示空白線和長折線
0000111100001111;   //0x0F0F,表示空白線及短折線
0000000100000001;   //0x0101,表示點
0001110001000111;   //0x1c47,表示折線點折線
呼叫glLineStipple()函式，讓OpenGL知道已改變的線型。第一個引數資料型別為GLint,表示線型模式重複因子；第二個引數為GLushort，表示所定義的線型。重複因子說明了用二進位制表示的點的重複次數。如果重複因子是2，一個01010101的線型模式事實上被當成0011001100110011線型來處理。

為了對所定義的線型獲取OpenGL的支援，必須事先啟動改變線型的機制：

glEnable(GL_LINE_STIPPLE);     //glEnable()啟用函式  ，此句執行後 執行畫虛線

要注意，當不再使用自定義線型時，將其關閉：

glDisable(GL_LINE_STIPPLE);

程式執行截圖：


3.繪製不閉合折線

void CStepinGLView::DrawLineStrip(void)
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	GLfloat fLineWidth[2];
	glGetFloatv(GL_LINE_WIDTH_RANGE,fLineWidth);
	glLineWidth(fLineWidth[1] / 6.0f);

	glBegin(GL_LINE_STRIP);               //繪製不閉合折線
	glVertex2f(-0.8f,0.6f);
	glVertex2f(0.8f,0.6f);

	glVertex2f(-0.8f,0.2f);
	glVertex2f(0.8f,0.2f);

	glEnd();
}
程式執行截圖：


4.繪製閉合折線

void CStepinGLView::DrawLineLoop(void)
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	GLfloat fLineWidth[2];
	glGetFloatv(GL_LINE_WIDTH_RANGE,fLineWidth);
	glLineWidth(fLineWidth[1] / 6.0f);

	glBegin(GL_LINE_LOOP);               //繪製閉合折線
	glVertex2f(-0.8f,0.6f);
	glVertex2f(0.8f,0.6f);

	glVertex2f(-0.8f,0.2f);
	glVertex2f(0.8f,0.2f);

	glVertex2f(-0.8f,0.0f);
	glVertex2f(0.8f,0.0f);
	glEnd();
}
程式執行截圖：


5.繪製多邊形

void CStepinGLView::DrawPolygons(void)
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	glLineWidth(2.0f);
	glPolygonMode(GL_FRONT,GL_LINE);
	glPolygonMode(GL_BACK,GL_FILL);

	glFrontFace(GL_CCW);

	glBegin(GL_POLYGON);
	glVertex2f(-0.3f,0.3f);
	glVertex2f(-0.7f,-0.2f);
	glVertex2f(-0.3f,-0.4f);
	glVertex2f(0.4f,-0.4f);
	glVertex2f(0.8f,-0.2f);
	glVertex2f(0.4f,0.3f);
	glEnd();
}

在OpenGL中，一個多邊形（polygon）至少有3個頂點。直線不能相交，多邊形應構成單連通的凸區域。

一個多邊形有前面和後面之分，並且前面和後面可以有不同的屬性。比如，可以指定一個多邊形的前面為紅色而後面為藍色。

一個多邊形的前面和後面是需要指定的，可以通過定義其頂點順序來確定。

如果頂點的排序順序是逆時針的，則該多邊形是前面的，如果頂點的排序屬性是順時針的，則該多邊形是後面的。

事實上，這是可以改變的。OpenGL提供了一個靈活的函式：

glFrontFace()。該函式引數只能是GL_CW或GL_CCW；

GL_CW表示按順時針順序定義的多邊形是前面的；

GL_CCW表示按逆時針順序定義的多邊形是前面的；

多邊形是封閉的線段構造的形狀，它與用GL_LINE_LOOP 繪製的閉合折線有本質的區別。一個多邊形可以進行填充，也可以不填充。這樣就需要對多邊形的繪製模式作出說明。可以採用：

glPolygonMode() ：該函式有兩個引數；

第一個引數：GL_FRONT、GL_BACK、GL_FRONT_AND_BACK  ，分別指多邊形前面、後面或前後兩面；

第二個引數：GL_POINT、GL_LINE、GL_FILL  ,分別指 在多邊形的頂點畫點，畫多邊形框架，填充多邊形；

程式執行截圖：


6.繪製三角形

void CStepinGLView::DrawTriangles(void)
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	//glTranslatef( -1.5f, 0.0f, -6.0f);        //左移1.5單位，並移入螢幕6.0
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);
	glLineWidth(1.0f);

	glBegin(GL_TRIANGLES);
	glVertex2f(-0.5f, 0.4f);
	glVertex2f(-0.6f, -0.5f);
	glVertex2f(0.5f, -0.5f);

	glVertex2f(-0.5f, 0.8f);
	glVertex2f(-0.5f, 0.6f);
	glVertex2f(0.5f, 0.5f);
	glEnd();

}

程式執行截圖：


7.繪製三角形片

void CStepinGLView::DrawTriangleStrip(void)     //繪製三角形片
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	glLineWidth(1.0f);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);

	glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP);
	glVertex2f(-0.8f,0.3f);
	glVertex2f(-0.8f,-0.3f);
	glVertex2f(-0.3f,-0.3f);
	glVertex2f(0.0f,-0.3f);
	glVertex2f(0.3f,0.5f);
	glEnd();
}

採用頂點描述三角形時，前三個頂點描述了第一個三角形，第四個頂點可延伸出一個三角形。

在定義三角形片中，第一個三角形的頂點的排序順序是十分重要的，它決定了整個三角形片是前面還是後面的。

當glFrontFace()函式的引數採用GL_CCW時，第一個三角形按逆時針順序定義時，其前面是面向我們的。


三角形片中頂點被處理的順序，如下圖：


程式執行截圖：


8.繪製三角形扇

void CStepinGLView::DrawTriangleFan(void)    //繪製三角形扇
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	glLineWidth(1.0f);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);

	glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
	glVertex2f(-0.5f,-0.3f);
	glVertex2f(0.3f,0.0f);
	glVertex2f(0.3f,0.3f);
	glVertex2f(0.4f,0.6f);
	glVertex2f(-0.0f,0.6f);

	glEnd();
}

三角形扇的繪製中，前三個頂點定義了第一個三角形，每增加一個頂點，便增加一個三角形；



程式執行截圖：


9.繪製四邊形

void CStepinGLView::DrawQuadrilaterala(void)     //四邊形
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	glLineWidth(1.0f);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);

	glBegin(GL_QUADS);
	glVertex2f(-0.6f,0.8f);
	glVertex2f(-0.6f,-0.6f);
	glVertex2f(0.5f,0.0f);
	glVertex2f(0.6f,0.5f);
	glEnd();
}
程式執行截圖：


10.繪製四邊形片

void CStepinGLView::DrawQuadStrip(void)   //四邊形片
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	glLineWidth(1.0f);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);

	glBegin(GL_QUAD_STRIP);
	glVertex2f(-0.8f,0.3f);
	glVertex2f(-0.7f,0.6f);
	glVertex2f(-0.6f,0.1f);
	glVertex2f(-0.3f,0.6f);
	glVertex2f(-0.1f,-0.2f);
	glVertex2f(0.0f,0.6f);
	glVertex2f(0.3f,-0.4f);
	glVertex2f(0.6f,0.5f);
	glEnd();
}

繪製示意圖：


程式執行截圖：



11.邊的可見性

void CStepinGLView::DrawNonConvex(void)   //凹多邊形
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);                //顏色為紅色

	glLineWidth(1.0f);
	glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);

	glBegin(GL_POLYGON);
	glEdgeFlag(TRUE);
	glVertex2f(-0.3f,0.3f);
	glEdgeFlag(FALSE);
	glVertex2f(-0.1f,-0.1f);
	glEdgeFlag(TRUE);
	glVertex2f(0.0f,-0.1f);
	glVertex2f(0.0f,0.3f);
	glEnd();

	glBegin(GL_POLYGON);
	glEdgeFlag(TRUE);
	glVertex2f(-0.1f,-0.1f);
	glVertex2f(-0.2f,-0.4f);
	glEdgeFlag(FALSE);
	glVertex2f(0.0f,-0.4f);
	glVertex2f(0.0f,-0.1f);
	glEnd();

	glBegin(GL_POLYGON);
	glEdgeFlag(FALSE);
	glVertex2f(0.0f,-0.1f);
	glEdgeFlag(TRUE);
	glVertex2f(0.0f,-0.4f);
	glVertex2f(0.4f,-0.4f);
	glVertex2f(0.45f,0.1f);
	glEnd();
}

要繪製如圖所示的凹多邊形，可以通過繪製兩個組合的四邊形。一個四邊形的頂點是（1,2,3,4），另一個四邊形的頂點是（3,4,5,6）。但是想產生左圖，就需要隱藏3---4這條邊。


OpenGL通過 glEdgeFlag() 函式來說明邊的可見性。

TRUE  表可見，FALSE   表不可見。

程式執行截圖：


12.由面建立三維形狀

void CStepinGLView::DrawCube(void)    //繪製立方體
{
	glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,0.0f);         //設定視窗為白色1. 1. 1.  黑色0. 0. 0.
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	
	glColor3f(1.0f,0.2f,0.5f);                //顏色為紅色
    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE);
	glLineWidth(1.5f);
	glColor3f(0.2f,0.5f,1.0f);
	
	glPushMatrix();
	glRotatef(70.0f,0.0f,1.0f,0.0f);      //將盒子繞Y軸70度
	glRotatef(55.0f,0.0f,0.0f,1.0f);      //將盒子繞Z軸55度
	
	glBegin(GL_POLYGON);   //前面
	glVertex3f(-0.5f,0.5f,0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,-0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,-0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,0.5f,0.5f);
	glEnd();

	//為了省事，我直接把前面的矩陣複製下來
	//直接修改最後一位引數，結果繪製出的圖形不對
	//原因：點的順序輸入不對，造成
	glBegin(GL_POLYGON);   //後面
	glVertex3f(-0.5f,0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(0.5f,0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(0.5f,-0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,-0.5f,-0.5f);
	glEnd();

	glBegin(GL_POLYGON);   //左面
	glVertex3f(-0.5f,-0.5f,0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,0.5f,0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,-0.5f,-0.5f);
	glEnd();

	glBegin(GL_POLYGON);   //右面
	glVertex3f(0.5f,-0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,-0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(0.5f,0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(0.5f,0.5f,0.5f);
	glEnd();

	glBegin(GL_POLYGON);   //底面
	glVertex3f(-0.5f,-0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,-0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,-0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,-0.5f,-0.5f);
	glEnd();

	glBegin(GL_POLYGON);   //頂面
	glVertex3f(-0.5f,0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,0.5f,0.5f);
	glVertex3f(0.5f,0.5f,-0.5f);
	glVertex3f(-0.5f,0.5f,-0.5f);
	glEnd();

	glPopMatrix();
}
請注意，從外部看，每個面都是前面的。因此，立方體的背面、左面、和底面的頂點順序必須是順時針的。

在用多邊形描述一個三維物體時，多邊形的前後面區分是十分重要的。如果一個面本來是前面的卻當成後面來處理很可能產生不良效果，特別是對其進行光照的時候。

程式執行截圖：



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有些變換僅用一種基本變換是不能實現的，必須由兩種或多種基本變換組合才能實現。這種由多種基本變換組合而成的變換稱之為複合變換，相應的變換矩陣稱作為複合變換矩陣。 比如：已知三角形各頂點座標為(10, 1

圖形學空間座標變化之二維圖形觀察及變換

一、二維圖形變化之基本知識 本章涉及向量、世界座標系、使用者座標系、視窗與視區、齊次座標、二維變換等 。需要掌握的知識點有： 向量、矩陣以及它們的運算 座標系的概念和座標系之間的變換齊次座標的概念二維圖形的各種變換視窗與視區的變換1 、引言向量對於圖形學的重要性，計算機圖形學

MFC 二維圖形幾何變換

 實驗原理：    （1）使用齊次座標進行二維圖形變換。 （2）利用陣列表示並完成矩陣運算。 實驗內容： 將三個頂點為分別為（100， 100），（50， 180）和（ 130， 160）的三角形分別進行下列圖形變換：     （1）沿x軸正方向平移150。     （2

計算機圖形學 學習筆記（七）：二維圖形變換：平移，比例，旋轉，座標變換等

在圖形學中，有兩大基本工具：向量分析，圖形變換。本文將重點講解向量和二維圖形的變換。 5.1 向量基礎知識 我們所使用的所有點和向量都是基於某一座標系定義的，比如左手座標系或者右手座標系。 從幾何的角度來看，向量是具有長度和方向的實體，但是沒有

matplotlib+numpy繪製二維條形直方圖

程式碼源於: Python資料分析與挖掘實戰 隨機生成有1000個元素的服從正態分佈的陣列，分成10組繪製直方圖 #-*- coding: utf-8 -*- import matplotlib.

canvas繪製二維碼

第一步：複製下面的程式碼！第二步：給你程式碼！html: <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; ch