如何在OpenGL（使用GLUT）上绘制一个像圆锥体一样的填充信封？

Question

我正在使用 freeglut 进行 opengl 渲染...

我需要绘制一个看起来像圆锥 (2D) 的信封，必须填充一些颜色并应用一些透明度。

freeglut 工具包是否配备了这样的内置功能来绘制填充几何图形（或一些技巧）？ 或者是否有其他一些对填充几何图形具有内置支持的 api..

编辑1： 只是为了澄清 2D 锥体的东西......信封是飞机在拦截（敌机）期间覆盖区域的图形解释......它类似于圆形的扇区......我应该提到扇区。 .

并且 glutSolidCone 对我没有帮助，因为我想绘制一个圆形的填充扇区......我已经完成了......剩下要做的就是用一些颜色填充它...... 如何在opengl中用颜色填充几何图形？

编辑2： 发布到这个问题的所有答案都可以在某种程度上解决我的问题.. 但我肯定想知道如何用某种颜色填充几何图形。 假设我想绘制一个抛物线的包络线......在这种情况下，将没有默认的 glut 函数来实际绘制一个填充的抛物线（或者有没有？）.. 所以概括一下这个问题......如何以某种纯色绘制自定义几何图形？

编辑3： mstrobl 发布的答案适用于 GL_TRIANGLES 但对于这样的代码：

glBegin(GL_LINE_STRIP);

glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(200.0, 0.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(200.0, 200.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(0.0, 200.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);

glEnd();

绘制一个正方形...只绘制了一个有线正方形...我需要用蓝色填充它。

不管怎样？

如果我为闭合曲线添加一些绘图命令......就像一个馅饼......我需要用颜色填充它有没有办法让它成为可能......

我不知道它对于 GL_TRIANGLES 是怎么可能的......但是对于任何闭合曲线如何做到这一点？

Answer 1

在 Edit3 上：我理解您的问题的方式是您希望 OpenGL 绘制边框并且它们之间的任何内容都应该用颜色填充。

你的想法是对的，但是一条线就是这样 - 一条线，它没有任何区域。

但是，您可以让这些线相互连接以定义一个多边形。这将在每个顶点的基础上填充多边形的区域。调整你的代码：

glBegin(GL_POLYGON);

glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(200.0, 0.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(200.0, 200.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(0.0, 200.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);

glEnd();

但请注意，以这种方式绘制多边形有两个限制：

• 多边形必须是凸的。
• 这是一个缓慢的操作。

但我假设您只是想完成工作，这将完成。对于未来，您可能会考虑只对多边形进行三角剖分。

Answer 2

我不确定您所说的“信封”是什么意思，但锥体是 glut 所具有的原语：

glutSolidCone(radius, height, number_of_slices, number_of_stacks)

用颜色填充它的最简单方法是用颜色绘制它。既然你想让它有点透明，你也需要一个 alpha 值：

glColor4f(float red, float green, float blue, float alpha)
// rgb and alpha run from 0.0f to 1.0f; in the example here alpha of 1.0 will
// mean no transparency, 0.0 total transparency. Call before drawing.

要半透明渲染，必须启用混合。并且您必须设置要使用的混合功能。您想要做的可能会通过以下方式实现。如果您想了解更多信息，请给我留言，我会寻找一些好的指示。但是这里是你的设置：

glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

在进行任何绘图操作之前调用它，可能在程序初始化时。 :)

Answer 3

既然你再次澄清了你的问题是要一个馅饼：也有一种简单的方法可以使用 opengl 原语来绘制它：

您可以使用 gluSolidSphere() 绘制一个实心球体。但是，由于您只想绘制其中的一部分，因此您只需将不需要的部分剪掉即可：​​

void glClipPlane(GLenum plane, const GLdouble * equation);

平面是 GL_CLIPPLANE0 到 GL_CLIPPLANEn，方程是正常形式的平面方程（ax + by + c*z + d = 0 意味着方程将保存值{ a, b, c, d }。请注意，这些是双精度数而不是浮点数。

Answer 4

我记得有一个子程序。不过自己做也不太难。

但我不理解 2D 的东西。 2D圆锥？不就是一个三角形吗？

无论如何，这里有一个在opengl中绘制圆锥的算法

首先取一个圆，将其均匀细分，以获得大量边缘。 现在选择圆心，从边缘到圆心制作三角形。然后在圆上选择一个点并从边缘到该点制作三角形。

大小形状和方向取决于您用于生成圆和两个点的值。每一步都很简单，应该不会给你带来麻烦。

首先只是细分一个标量值。从 [0-2] 范围开始。取中点 ((start+end)/2) 并用它分割范围。将值存储为对。例如，细分一次应该给您： [(0,1), (1,2)] 递归执行几次，然后计算这些点在圆上的位置。简单的三角函数，只记得在继续之前将值与 π 相乘。在此之后，您有一定数量的边缘。 2^n 其中 n 是细分的数量。然后你可以简单地把它们变成三角形，给它们一个顶点。因此，三角形的数量最终为：2^(n+1)。 （这些数量有助于了解您是否使用固定大小的数组进行操作。

编辑：你真正想要的是一个馅饼。 （对不起双关语）

渲染同样简单。您可以再次只使用三角形。只需选择标量范围[-0.25 - 0.25]，细分，投影为圆形，生成一组三角形。

标量 - 圆形投影很简单：x=cos(v*pi)r, y=sin(vpi)*r 其中 (x,y) 是结果顶点， r 是半径，三角函数作用于辐射，而不是度数。 （如果他们使用度数，请将 pi 替换为 180）

使用顶点缓冲区或列表自行渲染。

编辑：关于着色问题。 glColor4f，如果您希望几何图形的某些部分因颜色而异，您可以为顶点缓冲区本身中的每个顶点指定一种颜色。我现在不知道所有的 API 调用来做这件事，但是 opengl 中的 API 参考是很容易理解的。

Answer 5

关于颜色的编辑：

OpenGL 实际上是一个状态机。这意味着绘制时使用当前材质和/或颜色位置。由于您可能不会使用材料，因此暂时忽略它。你想要颜色。

glColor3f(float r, float g, float b) // draw with r/g/b color and alpha of 1
glColor4f(float r, float g, float b, float alpha)

在执行 glColorXX 调用后，这将影响您绘制的任何顶点的颜色，以及您渲染的任何几何图形（无论是 glu 的还是您自己的）的颜色。如果您绘制带有顶点的面并在 glVertex3f/glVertex2f 调用之间更改颜色，则会对颜色进行插值。

试试这个：

glBegin(GL_TRIANGLES);
glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
glVertex3f(-3.0, 0.0, 0.0);
glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
glVertex3f(0.0, 3.0, 0.0);
glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
glVertex3f(3.0, 0.0, 0.0);
glEnd();

但是我已经指出了 glColor4f，所以我假设您想在每个顶点的基础上设置颜色。并且您想使用显示列表进行渲染。

就像您可以显示顶点列表一样，您也可以使它们具有颜色列表：您需要做的就是启用颜色列表并告诉 opengl 列表所在的位置。当然，它们需要与顶点列表具有相同的装备（相同的顺序）。

如果你有

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);   
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices_);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

您应该以这种方式添加颜色。它们不必是浮动的；事实上，你告诉它应该是什么格式。对于每个通道 1 个字节和 4 个通道（R、G、B 和 A）的颜色列表，请使用：

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);   
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices_);
glColorPointer(4, GL_UNSIGNED_BYTE, 0, colors_);
glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

编辑：忘了补充一点，您必须通过调用glDrawElements 来告诉 OpenGL 要绘制哪些元素。