opengl图形填充正余弦曲线绘制字符输出C++电子教案.docx
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opengl图形填充正余弦曲线绘制字符输出C++电子教案
opengl图形填充、正余弦曲线绘制、字符输出（C++）
实验五
1、实验目的和要求
了解且掌握图形填充、曲线绘制和字符输出等技术。
2、实验内容
1）用OpenGL实现用黑白相间的棋盘图案填充多边形
2）用OpenGL分别用点和折线模式实现正弦和余弦的绘制
3）用OpenGL在屏幕上输出”OpenGL”字样
3、实验步骤
1）相关算法及原理描述
1图案填充多边形
多边形模式设置函数为：
voidglPolygonMode（GLenumface,GLenummode）;
控制多边形指定面的绘制模式。
参数face为GL_FRONT、GL_BACK或GL_FRONT_AND_BACK；参数mode为GL_POINT、GL_LINE或GL_FILL，分别表示绘制轮廓点式多边形、轮廓线式多边形或全填充式多边形。
缺省时，绘制的是正反面全填充式多边形。
设置图案填充式多边形函数为：
voidglPolygonStipple（constGLubyte*mask）;
为当前多边形定义填充图案模式。
参数mask是一个指向32x32位图的指针。
与虚点线绘制的道理一样，某位为1时绘制，为0时什么也不绘。
注意，在调用这个函数前，必须先启动一下，即用glEnable（GL_POLYGON_STIPPLE）；不用时用glDisable（GL_POLYGON_STIPPLE）关闭。
2正弦和余弦曲线的绘制
线的绘制需要用到GL_LINES模式，它指定在glBegin/glEnd函数对中，从第一个点开始，两两构成一条直线段。
绘制正余弦曲线的话，只需要编写一段循环语句，指定绘制路线，设置不同线型。
3在屏幕上显示字符
在OpenGL实用程序工具包中包含了一些预定义的字符库，用来显示点阵和矢量字符。
函数voidglutBitmapCharacter（void*font,intcharacter）;显示一个GLUT位图字符。
其中font是GLUT符号常数，指定点阵字库。
参数character采用ASCII编码的形式指定要显示的字符。
用函数glutBitmapCharacter显示字符时，是将当前的光栅位置作为字符的左下角点，函数执行后，点阵字符装入刷新缓冲存储器，当前的光栅位置会在x坐标方向上获得一个字符宽度的增量，这样可以较轻易的生成一个水平方向的字符串。
2）程序调试、测试与运行结果分析
1图案填充多边形
2正余弦曲线的绘制
3在屏幕上显示字符
4、实验总结
这次的实验有三个，其中显示字符比较简单，只需要调用一个函数就可以完成，各字母对应的ASCII码查找也简单，所以完成的很快很顺利。
再就是正余弦曲线的绘制，之前都有做过直线的绘制，基本都是大同小异，稍有难处的就是曲线坐标的确定。
在函数中我用一段循环语句来确定曲线点的坐标。
最难做的就是棋盘填充多边形了。
这个实验的代码也很简单，遇到困难的是数组定义位图。
其实数组的编写现在也没有搞太明白，感觉设计起来很难，有在网上查资料，才最终解决了。
对知识了解，但编写还是有些困难。
这次的实验也是一样的有趣，吸引人，以后会更加努力的。
5、附录
1）棋盘填充多边形
#include
voidInitial（void）
{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
gluOrtho2D（0.0,200.0,0.0,150.0）;
}
GLubytetianchong[]={
/*填充模式定义（32x32）*/
0x00,0x01,0x80,0x00,
0x00,0x03,0xc0,0x00,
0x00,0x07,0xe0,0x00,
0x00,0x0f,0xf0,0x00,
0x00,0x1f,0xf8,0x00,
0x00,0x3f,0xfc,0x00,
0x00,0x7f,0xfe,0x00,
0x00,0xff,0xff,0x00,
0x01,0xff,0xff,0x80,
0x03,0xff,0xff,0xc0,
0x07,0xff,0xff,0xe0,
0x0f,0xff,0xff,0xf0,
0x1f,0xff,0xff,0xf8,
0x3f,0xff,0xff,0xfc,
0x7f,0xff,0xff,0xfe,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0x7f,0xff,0xff,0xfe,
0x3f,0xff,0xff,0xfc,
0x1f,0xff,0xff,0xf8,
0x0f,0xff,0xff,0xf0,
0x07,0xff,0xff,0xe0,
0x03,0xff,0xff,0xc0,
0x01,0xff,0xff,0x80,
0x00,0xff,0xff,0x00,
0x00,0x7f,0xfe,0x00,
0x00,0x3f,0xfc,0x00,
0x00,0x1f,0xf8,0x00,
0x00,0x0f,0xf0,0x00,
0x00,0x07,0xe0,0x00,
0x00,0x03,0xc0,0x00,
0x00,0x01,0x80,0x00
};
voidDisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
///*绘制一个指定图案填充的矩形*/
glColor3f（0.1,0.8,0.7）;
glEnable（GL_POLYGON_STIPPLE）;
glPolygonStipple（tianchong）;
glRectf（50.0f,100.0f,150.0f,50.0f）;
/*绘制一个指定图案填充的三角形*/
glColor3f（0.9,0.86,0.4）;
glPolygonStipple（tianchong）;
glBegin（GL_TRIANGLES）;
glVertex2i（10,10）;
glVertex2i（90,10）;
glVertex2i（10,90）;
glEnd（）;
glDisable（GL_POLYGON_STIPPLE）;
glFlush（）;
glutSwapBuffers（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（500,300）;
glutInitWindowPosition（100,100）;
glutCreateWindow（"棋盘图形填充"）;
glutDisplayFunc（Display）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
2）正余弦曲线的绘制
#include
#include
voidMyDisplay（）;
voidInit（）;
voidDrawSin（）;
voidMyDisplay（）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
DrawSin（）;
glFlush（）;
}
voidInit（）
{
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
}
voidDrawSin（）
{
constfloatfactor=0.1;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex2f（-1,0）;
glVertex2f（1,0）;
glVertex2f（0,-1）;
glVertex2f（0,1）;
glEnd（）;
//glLineStipple（5,0x1C47）;
//glBegin（GL_LINES）;//用虚线绘制
glBegin（GL_LINE_STRIP）;
for（floatx=-1/factor;x<1/factor;x+=0.001）
{
glVertex2f（x*factor,sin（x）*factor）;
}
glEnd（）;
glBegin（GL_LINE_STRIP）;
for（floaty=-1/factor;y<1/factor;y+=0.001）
{
glVertex2f（y*factor,cos（y）*factor）;
}
glEnd（）;
glutSwapBuffers（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,300）;
glutInitWindowPosition（100,150）;
glutCreateWindow（"正余弦曲线绘制"）;
Init（）;
glutDisplayFunc（MyDisplay）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
3）在屏幕显示字符
#include
intwinWidth=600,winHeight=300;
voidInitial（void）
{
glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
}
voidChangeSize（intw,inth）
{
winWidth=w;winHeight=h;
glViewport（0,0,w,h）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
gluOrtho2D（0.0,winWidth,0.0,winHeight）;
}
voidDisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glColor3f（1.0f,0.0f,0.0f）;
glutStrokeCharacter（GLUT_STROKE_ROMAN,79）;
glutStrokeCharacter（GLUT_STROKE_ROMAN,112）;
glutStrokeCharacter（GLUT_STROKE_ROMAN,101）;
glutStrokeCharacter（GLUT_STROKE_ROMAN,110）;
glutStrokeCharacter（GLUT_STROKE_ROMAN,71）;
glutStrokeCharacter（GLUT_STROKE_ROMAN,76）;
glutSwapBuffers（）;
}
intmain（intargc,char*argv[]）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（500,300）;
glutInitWindowPosition（100,100）;
glutCreateWindow（"WriteWords"）;
glutDisplayFunc（Display）;
glutReshapeFunc（ChangeSize）;
Initial（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
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