Рисование геометрических объектов

Основные типы данных

Все команды (процедуры и функции) OpenGL начинаются с префикса gl, а все константы – с префикса GL_. Кроме того, в имена функций и процедур OpenGL входят суффиксы, несущие информацию о числе передаваемых параметров и о их типе. В табл. 1 приводятся вводимые OpenGL типы данных, стандартные типы языка C и суффиксы, которым они соответствуют.

Таблица 1

Типы данных OpenGL

Суффикс	Описание	Тип в C	Тип в OpenGL
b	8-битовое целое	char	GLbyte
s	16-битовое целое	short	GLshort
i	32-битовое целое	long	GLint GLsizei
f	32-битовое вещественное число	float	GLfloat, GLclampf
d	64-битовое вещественное число	double	GLdouble, GLclampd
ub	8-битовое беззнаковое целое	unsigned char	GLubyte, GLboolean
us	16-битовое беззнаковое целое	unsigned short	GLushort
ui	32-битовое беззнаковое целое	unsigned long	GLuint, GLenum, GLbitfield
		void	GLvoid

Некоторые команды OpenGL оканчиваются на букву v. Это говорит о том, что команда получает указатель на массив значений, а не сами эти значения в виде отдельных параметров. Многие команды имеют как векторные, так и не векторные версии. Например, конструкции

glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);

и

GLfloat color[] = {1.0, 1.0, 1.0};

glColor3fv(color);

эквивалентны.

OpenGL можно рассматривать как автомат, находящийся в одном из нескольких состояний. Внутри OpenGL содержится целый ряд переменных, например, текущий цвет или текущий режим закрашивания. Если установить текущий цвет, то все последующие объекты будут этого цвета до тех пор, пока текущий цвет не будет изменён.

По умолчанию каждая системная переменная имеет своё значение, и в любой момент значение каждой из этих переменных можно узнать. Обычно для этого используется одна из следующих функций: glGetBooleanv(), glGetDoublev(), glGetFloatv() и glGetIntegerv(). Для определения значений некоторых переменных служат специальные функции.

OpenGL предоставляет пользователю достаточно мощный, но низкоуровневый набор команд, и все операции высокого уровня должны выполняться в терминах этих команд. Обычно для облегчения работы вместе с OpenGL поставляется библиотека дополнительных команд, каждая из которых начинается с префикса glu. В данной лекции будет рассмотрена часть из этих команд.

Работа с буферами и задание цвета объектов

OpenGL содержит внутри себя несколько различных буферов. Среди них фрейм буфер (где строится изображение), z -буфер, служащий для удаления невидимых поверхностей, буфер трафарета и аккумулирующий буфер.

Для очистки внутренних буферов служит процедура glClear(GLbitfield mask), очищающая буферы, заданные переменной mask. Параметр mask является комбинацией следующих констант:

GL_COLOR_BUFFER_BIT – очистить буфер изображения (фреймбуфер);

GL_DEPTH_BUFFER_BIT – очистить z -буфер;

GL_ACCUM_BUFFER_BIT – очистить аккумулирующий буфер;

GL_STENCIL_BUFFER_BIT – очистить буфер трафарета.

Цвет, которым очищается буфер изображения, задаётся процедурой glClearColor(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue, GLfloat alpha). Значение, записываемое в z -буфер при очистке, задаётся процедуройglClearDepth(GLfloat depth). Значение, записываемое в буфер трафарета при очистке, задаётся процедуройglClearStencil(GLint s). Цвет, записываемый в аккумулирующий буфер при очистке, задаётся процедуройglClearAccum(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue, GLfloat alpha).

Сама команда glClear очищает одновременно все заданные буферы, заполняя их соответствующими значениями.

Для задания цвета объекта служит процедура

glColor{3 4}{b s i f d ub us ui}[v](TYPE red, …).

Цифра 3 или 4 указывает на количество требуемых аргументов, а буква, следующая за цифрой, показывает тип аргументов. Например, в процедуру glColor3i будут переданы три параметра целого типа.

Если значение параметра не задано, то оно автоматически полагается равным единице. Версии процедуры glColor, где параметры являются переменными с плавающей точкой, автоматически обрезают переданные значения в отрезок [0, 1].

Процедура glFlush() вызывает немедленное рисование ранее переданных команд. При этом ожидания завершения всех ранее переданных команд не происходит. С другой стороны, команда glFinish()ожидает, пока не будут завершены все ранее переданные команды.

Если нужно включить удаление невидимых поверхностей методом z -буфера, то z -буфер необходимо очистить и передать команду glEnable(GL_DEPTH_TEST). Команду glEnable() можно выполнить только один раз при инициализации системных переменных OpenGL. Очистку z -буфера необходимо производить перед началом построения очередного кадра изображения.