31. Графическая библиотека OpenGl. Рисование графических примитивов. Дисплейные списки. Удаление нелицевых граней. Вывод текста. Примеры
Как правило, задачей программы, использующей OpenGL, является обработка трехмерной сцены и интерактивное отображение в буфере кадра. Сцена состоит из набора трехмерных объектов, источников света и виртуальной камеры, определяющей текущее положение наблюдателя. Обычно приложение OpenGL в бесконечном цикле вызывает функцию обновления изображения в окне. В этой функции и сосредоточены вызовы основных команд OpenGL. Если используется библиотека GLUT, то это будет функция с обратным вызовом, зарегистрированная с помощью вызова glutDisplayFunc(). GLUT вызывает эту функцию, когда операционная система информирует приложение о том, что содержимое окна необходимо перерисовать (например, если окно было перекрыто другим). Создаваемое изображение может быть как статичным, так и анимированным, т.е. зависеть от каких-либо параметров, изменяющихся со временем. В этом случае лучше вызывать функцию обновления самостоятельно. Например, с помощью команды glutPostRedisplay(). Типичная функция обновления изображения, как правило, состоит из трех шагов:
очистка буферов OpenGL;
установка положения наблюдателя;
преобразование и рисование геометрических объектов.
OpenGL содержит внутри себя несколько различных буферов. Среди них фрейм-буфер (куда производится построение изображения), z-буфер, служащий для удаления невидимых поверхностей, буфер трафарета и аккумулирующий буфер (рис. 3)
Рис. 3
Для очистки окна (экрана, внутренних буферов) служит команда
void glClear(GLbitfield buf),
которая очищает буферы, заданные переменной buf. Параметр buf определяет комбинацию констант, соответствующую буферам, которые нужно очистить
Значение переменной buf |
Комментарий |
GL_COLOR_BUFFER_BIT |
Очистить буфер изображения (фрейм - буфер) |
GL_DEPTH_BUFFER_BIT |
Очистить z - буфер |
GL_ACCUM_BUFFER_BIT |
Очистить аккумулирующий буфер |
GL_STENSIL_BUFFER_BIT |
Очистить буфер трафарета |
Типичная программа вызывает команду
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
для очистки буферов цвета и глубины.
При этом цвет, которым очищается буфер изображения, задается командой
void glClearColor ( GLclampf red, GLclampf green, GLclampf blue,
GLclampf alpha )
Команда glClearColor устанавливает цвет, которым будет заполнен буфер кадра. Первые три параметра команды задают R,G и B компоненты цвета и должны принадлежать отрезку [0,1]. Четвертый параметр задает так называемую альфа - компоненту. Как правило, он равен 1. По умолчанию цвет – черный (0,0,0,1).
Установка положения наблюдателя и преобразования трехмерных объектов (поворот, сдвиг и т.д.) контролируются с помощью задания матриц преобразования. Преобразования объектов и настройка положения виртуальной камеры рассмотрены ниже.
Рассмотрим вопрос о том, как передать в OpenGL описания объектов, находящихся в сцене. Каждый объект является набором примитивов OpenGL.