OpenGL编程轻松入门之NURBS曲线和曲面

　2007-05-06 19:58:32　来源：WEB开发网　　　

核心提示：上一节讲了一般的曲线与曲面的绘制，本节讲NURBS曲线和曲面的绘制，OpenGL编程轻松入门之NURBS曲线和曲面，例11：此例绘制两个相同形状的NURBS曲面，不同之处是一个为线框式，torder参数化v方向上NURBS的阶数，阶数比维数大1，一个是由实多边形组成，运行后可以看到其中的区别

上一节讲了一般的曲线与曲面的绘制，本节讲NURBS曲线和曲面的绘制。

例11：此例绘制两个相同形状的NURBS曲面，不同之处是一个为线框式，一个是由实多边形组成。运行后可以看到其中的区别，如图十三所示。

#include <windows.h>
#include <GL/glut.h>
GLUnurbsObj *theNurb1;
GLUnurbsObj *theNurb2;

GLfloat ctrlpoints[5][5][3] = {{{-3,0.5,0},{-1,1.5,0},{-2,2,0},{1,-1,0},{-5,0,0}},
{{-3,0.5,-1},{-1,1.5,-1},{-2,2,-1},{1,-1,-1},{-5,0,-1}},
{{-3,0.5,-2},{-1,1.5,-2},{-2,2,-2},{1,-1,-2},{-5,0,-2}},
{{-3,0.5,-3},{-1,1.5,-3},{-2,2,-3},{1,-1,-3},{-5,0,-3}},
{{-3,0.5,-4},{-1,1.5,-4},{-2,2,-4},{1,-1,-4},{-5,0,-4}}};//控制点

GLfloat mat_diffuse[] = {1.0,0.5,0.1,1.0};
GLfloat mat_specular[] = {1.0,1.0,1.0,1.0};
GLfloat mat_shininess[] = {100.0};
GLfloat light_position[] = {0.0,-10.0,0.0,1.0};

void myInit(void)
{
　glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);//设置背景色

　/*为光照模型指定材质参数*/
　glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse);
　glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular);
　glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess);

　glLightfv(GL_FRONT,GL_POSITION,light_position);//设置光源参数
　glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE,GL_TRUE);//设置光照模型参数

　/*激活光照*/
　glEnable(GL_LIGHTING);
　glEnable(GL_LIGHT0);

　glDepthFunc(GL_LEQUAL);
　glEnable(GL_DEPTH_TEST);
　glEnable(GL_LEQUAL);
　glEnable(GL_AUTO_NORMAL);
　glEnable(GL_NORMALIZE);

　/*设置特殊效果*/
　glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
　glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT,GL_DONT_CARE);
　glEnable(GL_BLEND);

　glFrontFace(GL_CW);
　glShadeModel(GL_SMOOTH);
　glEnable(GL_LINE_SMOOTH);

　theNurb1 = gluNewNurbsRenderer();//创建NURBS对象theNurb1
　gluNurbsProperty(theNurb1,GLU_SAMPLING_TOLERANCE,25.0);
　gluNurbsProperty(theNurb1,GLU_DISPLAY_MODE,GLU_OUTLINE_POLYGON);

　theNurb2 = gluNewNurbsRenderer();//创建NURBS对象theNurb2
　gluNurbsProperty(theNurb2,GLU_SAMPLING_TOLERANCE,25.0);
　gluNurbsProperty(theNurb2,GLU_DISPLAY_MODE,GLU_FILL);
}

int spin = 0;

/*接收键盘指令*/
static void myKey(unsigned char key,int x,int y)
{
　switch(key)
　{
　　case'd':
　　　spin = spin + 1;
　　　glRotatef(spin,1.0,1.0,0.0);
　　　glutPostRedisplay();
　　　break;
　　case 27:
　　　exit(0);
　　default:
　　　break;
　}
}

/*绘制曲面*/
void myDisplay(void)
{
　GLfloat knots[10] = {0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0};

　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
　glRotatef(50.0,1.0,1.0,0.0);

　/*第一个曲面*/
　glPushMatrix();
　glTranslatef(1.0,0.0,0.0);
　gluBeginSurface(theNurb1);
　/*定义曲面形状*/
　gluNurbsSurface(theNurb1,10,knots,10,knots,5*3,3,&ctrlpoints[0][0][0],5,5,GL_MAP2_VERTEX_3);
　gluEndSurface(theNurb1);
　glPopMatrix();

　/*第二个曲面*/
　glPushMatrix();
　glTranslatef(7.0,0.0,0.0);
　gluBeginSurface(theNurb2);
　/*定义曲面形状*/
　gluNurbsSurface(theNurb2,10,knots,10,knots,5*3,3,&ctrlpoints[0][0][0],5,5,GL_MAP2_VERTEX_3);
　gluEndSurface(theNurb2);
　glPopMatrix();

　glutSwapBuffers();
}

void myReshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
　glViewport(0,0,w,h);
　glMatrixMode(GL_PROJECTION);
　glLoadIdentity();
　gluPerspective(50.0,(GLfloat)w/(GLfloat)h,1.0,15.0);
　glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
　glLoadIdentity();
　glTranslatef(0.0,0.0,-9.0);
}

int main(int argc,char ** argv)
{
　/*初始化*/
　glutInit(&argc,argv);
　glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);
　glutInitWindowSize(600,400);
　glutInitWindowPosition(200,200);
　
　/*创建窗口*/
　glutCreateWindow("NURBS surface");

　/*绘制与显示*/
　myInit();
　glutKeyboardFunc(myKey);
　glutReshapeFunc(myReshape);
　glutDisplayFunc(myDisplay);

　/*进入GLUT事件处理循环*/
　 glutMainLoop();
　return(0);
}

　　·GLUnurbsObj* glNewNurbsRenderer（）创建一个NURBS对象，并返回一个指向该对象的指针。如果没有足够的内存分配给该对象，则返回值为0。

　　·void gluNurbsProperty(GLUnurbsObj* nobj, GLenum property, GLfloat value)设置NURBS属性。

　　nobj 指向NURBS对象的指针。

　　property需设置的属性。

　　value 设置指定属性的值。

　　·glBeginSurface及gluEndSurface两个函数一起限定一个NURBS面的定义。返回值均为void，参数均为GLUnurbsObj* nobj，为指向NURBS对象的指针。

　　·void gluNurbsSurface(GLUnurbsObj *nobj, Glint knot_count, GLfloat tknot_count, GLfloat *tknot, Glint s_stride, Glint t_stride, GLfloat *ctlarry, GLint sorder, GLint torder,GLenum type) 定义NURBS曲面形状。

　　nobj 指向NURBS对象的指针。

　　sknot_count 参数化u方向上的节点数。

　　sknot 参数化u方向上的非递减节点值。

　　tknot_count 参数化v方向上的节点数。

　　tknot 参数化v方向上的非递减节点值。

　　s_stride在ctlarry中参数化u方向上相邻控制点的偏移量。

　　t_stride在ctlarry中参数化v方向上相邻控制点的偏移量。

　　ctlarryNURBS的控制点数组。

　　sorder参数化u方向上NURBS的阶数，阶数比维数大1。

　　torder参数化v方向上NURBS的阶数，阶数比维数大1。

　　type曲面类型。