现代 OpenGL 中的分形树（OpenGL 3.3 及更高版本）

Question

我需要一种使用现代 OpenGL 绘制 3D 分形树的方法。有什么建议吗？

我不一定需要完整的源代码，只是想知道如何去做。

我想做的是制作一棵 3D 树。在固定功能的 OpenGL 中，绘制一个好看的逼真的树并不难，但我不知道如何在现代 Opengl 中做到这一点。

我认为为每个分支使用圆柱模型并使用glm 将其转换到正确的位置和大小是个好主意，因为在这种情况下我可以使用模型的纹理坐标和法线，但是我被卡住了，我不知道该怎么做。

这是在固定函数 OpenGL 中使用递归制作的分形 2D 树。如果有人有兴趣，我可以发送整个源代码。

void drawTree(int currentDepth, int maxDepth)
{
    if (currentDepth > maxDepth)
        return;

    if (currentDepth <= maxDepth - 2)
    {
        glColor3d(0.45, 0.2, 0.05);
        glLineWidth(10 * static_cast<GLfloat>(pow(TREE_FACTOR, currentDepth)));
    }
    else
    {
        glColor3d(0, 0.5, 0);
        glLineWidth(30 * static_cast<GLfloat>(pow(TREE_FACTOR, currentDepth)));
    }

    double lineLen = TREE_LINE_BASE_LEN * pow(TREE_FACTOR, currentDepth);
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2d(0, 0);
    glVertex2d(0, lineLen);
    glEnd();

    int angle1 = 10 + rand() % 40;
    int angle2 = 10 + rand() % 40;

    glTranslated(0, lineLen, 0);
    glRotated(-angle1, 0, 0, 1);
    drawTree(currentDepth + 1, maxDepth);
    glRotated(angle1 + angle2, 0, 0, 1);
    drawTree(currentDepth + 1, maxDepth);
    glRotated(-angle2, 0, 0, 1);
    glTranslated(0, -lineLen, 0);
}

如何在现代 OpenGL 中使用 VAO、VBO 和着色器制作这样的东西？

Answer 1

快速的想法。

void SudoCreateChild(const mat4x4& m2w_noscale, const int depth)
{
    if(depth>=MAX_DEPTH){
        return;
    }
    /// Creates the M2W matrix
    mat4x4 m2w=m2w_noscale * mat4x4::identity*(1/depth);
    /// Draw the branch
    DrawCylinder(m2w);
    /// Create the children branches
    for(int i=0; i<CHILDREN_NUMBER; ++i){
        float angle=(2.0f*PI/CHILDREN_NUMBER)*i;
        /// Initial rotation of PI/4 plus equal rotation between siblins
        mat4x4 rotation=mat4x4::rotate(angle, vector3(0,1,0))*mat4x4::rotate(PI*0.25, vector3(1,0,0))
        /// Size of the branch is 1/depth
        mat4x4 translation=mat4x4::translate(vector3(vector3(0,1,0)*(1/(depth+1))));
        /// Recursively create the branches
        SudoCreateChild(m2w_noscale*translation*rotation, depth+1);
    }
}

int main(void)
{
    SudoCreateChild(mat4x4::identity, 1);
    return 0;
}