Задание векторных примитивов

Лекция 4. Библиотека OpenGL

 

В OpenGL векторными примитивами являются точки, линии и многоугольники. Они описываются в терминах их вершин – совокупностей координат. Как мы знаем, в разных координатных системах вершина может описываться парой, тройкой или четверкой координат. Смысл используемых понятий точки, линии и многоугольника отличается от математического. Это связано с ограниченными возможностями машинных вычислений, в частности с округлением и растеризацией.

Так под термином прямая имеется ввиду отрезок прямой, а многоугольник обязательно должен быть выпуклым. Область называется выпуклой областью, если отрезок, соединяющий любые две ее точки, полностью находится внутри этой области.

Предоставляемый библиотекой набор примитивов является достаточным для создания сложных моделей. Любые кривые или поверхности могут быть получены путем аппроксимации.

В прикладных программах, использующих OpenGL, каждый геометрический объект описывается как упорядоченный набор вершин. Вершины задаются командой

glVertex[2 3 4][s i f d](координаты)

glVertex[2 3 4][s i f d][v](координаты).

Если в команде опущена координата z, то она устанавливается равной 0, если координата w – то равной 1.

Набор вершин ограничивается операторными скобками glBegin(mode) и glEnd(), а тип объекта, который он определяет, задается параметром mode.

 

glBegin();

Команды задания вершин и их атрибутов, например цвета

glEnd;

mode – вид примитива, может принимать следующие значения:

 

GL_POINTS – точки. Каждая вершина задает координаты некоторой точки;

GL_LINES – линии. Каждая отдельная пара вершин определяет отрезок; если задано нечетное число вершин, то последняя вершина игнорируется;

GL_LINE_STRIP – ломаная линия. Каждая следующая вершина задает отрезок вместе с предыдущей;

GL_LINE_LOOP – замкнутая ломаная. В отличие от предыдущего примитива только в том, что последний отрезок определяется последней и первой вершиной, образуя замкнутую ломаную;

GL_TRIANGLES – треугольники. Каждая отдельная тройка вершин определяет треугольник; если задано не кратное трем число вершин, то последние вершины игнорируются;

GL_TRIANGLE_STRIP – связанные треугольники. Каждая следующая вершина задает треугольник вместе с двумя предыдущими (рис 4.1 а);

GL_TRIANGLE_FAN – веер треугольников. Треугольник задается каждой вершиной, начиная с третьей. Вершины n, n - 1 и 1 задают треугольник n. Всего будет выведено N-2 треугольников (рис 4.1 б);

GL_QUADS – четырехугольники. Каждая отдельная четверка вершин определяет четырехугольник; если задано не кратное четырем число вершин, то последние вершины игнорируются;

GL_QUAD_STRIP – связанные четырехугольники. Четырехугольник с номером n определяется вершинами с номерами 2n-1, 2n, 2n+2, 2n+1 (рис 4.1 в);

GL_POLYGON – многоугольник. Вершины от 1 до N задают один многоугольник.

 

Внешний вид примитивов задают команды? определяющие следующие атрибуты:

цвет – glColor;

размер точек - glPointSize();

толщина линии – glLineWidth;

тип (шаблон) линии – glLineStipple;

способ представления полигонов – glPolygonMode;

тип (шаблон) заполнения полигонов.