OpenGL画球面（6）
作者：互联网
1 画球，先要把球面按照经纬线，分成N等分；在每两条经纬线包着的区域就相当于是一个四边形，这个四边形是两个三角形拼成的；
2 画球要计算球面上顶点的坐标，我们暂时不做球面贴图，不考虑纹理坐标
3本博客根据华科万琳老师的讲义进行编写；如有侵权，请及时评论联系；
3.1如何计算球面上某一个点P的坐标：
注意看β的位置：
上边你已经知道P的X，Y, Z左边要如何计算了，那关键是找到α和β，下边看如何找到某一个点的的这个两个角度
“这一部分就是生成顶点的代码实现，Y_SEGMENTS 和 X_SEGMENTS 表 示将α 和β 分割了多少份，y 和 x 表示分别是第几份，以此进行遍历， xSegment*2.0f*PI 即β 角，ySegment*PI 即α 角。”--引用自实验
“需要注意的是，在横向分割时，n=0 和 n= X_SEGMENTS 是位置相同的点， 如果后期需要加载纹理则不能随意将之舍去，所以顶点总数实际上是 (X_SEGMENTS + 1)* (Y_SEGMENTS+1)”--引用自万琳老师实验
3.2
由于 opengl 中是以三角形为基本图元进行绘制的，所以在我们得到了球面 的顶点数组后，我们需要构造成基本的三角形图元。
3.3下边要开始构造顶点索引：顶点索引的代码会在后边统一贴出
3.4 关于背面剔除
“ 由于 opengl 中默认的绘 制方式为填充模式，所以我们需要改填充模式为线框模式，这样可以更好的检 查绘制结果”
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);线框模式
“ 由于 opengl 中绘制时会同时绘制正面和背面，并且我们开启了线框模式后， 并不能通过深度测试将背面遮挡住，所以我们需要开启面剔除。来将背面剔除， 面剔除主要是剔除顶点绕法为顺时针的面”
glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace(GL_BACK);
背面剔除效果展示：
如果不剔除背面会怎么样：
好了，到此圆球画完了
代码来源于万琳老师课件：
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <shader.h> 这个头文件你下载了learnopengl的源码里边就有了
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <vector>
const unsigned int screen_width = 780;
const unsigned int screen_height = 780;
const GLfloat PI = 3.14159265358979323846f;
//将球横纵划分成X*Y的网格
const int Y_SEGMENTS = 10;
const int X_SEGMENTS = 10;
int main()
{
// 初始化GLFW
glfwInit(); // 初始化GLFW
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3); // OpenGL版本为3.3，主次版本号均设为3
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); // 使用核心模式(无需向后兼容性)
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); // 如果使用的是Mac OS X系统，需加上这行
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, 0); // 不可改变窗口大小
// 创建窗口(宽、高、窗口名称)
auto window = glfwCreateWindow(screen_width, screen_height, "Sphere", nullptr, nullptr);
if (window == nullptr) { // 如果窗口创建失败，输出Failed to Create OpenGL Context
std::cout << "Failed to Create OpenGL Context" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window); // 将窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
// 初始化GLAD，加载OpenGL函数指针地址的函数
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
return -1;
}
// 指定当前视口尺寸(前两个参数为左下角位置，后两个参数是渲染窗口宽、高)
glViewport(0, 0, screen_width, screen_height);
Shader shader("res/shader/task3.vs", "res/shader/task3.fs");//加载着色器
std::vector<float> sphereVertices;
std::vector<int> sphereIndices;
// 生成球的顶点
for (int y = 0; y <= Y_SEGMENTS; y++)
{
for (int x = 0; x <= X_SEGMENTS; x++)
{
float xSegment = (float)x / (float)X_SEGMENTS;
float ySegment = (float)y / (float)Y_SEGMENTS;
float xPos = std::cos(xSegment * 2.0f * PI) * std::sin(ySegment * PI);
float yPos = std::cos(ySegment * PI);
float zPos = std::sin(xSegment * 2.0f * PI) * std::sin(ySegment * PI);
sphereVertices.push_back(xPos);
sphereVertices.push_back(yPos);
sphereVertices.push_back(zPos);
}
}
// 生成球的;三角形面索引
for (int i = 0; i < Y_SEGMENTS; i++)
{
for (int j = 0; j < X_SEGMENTS; j++)
{
sphereIndices.push_back(i * (X_SEGMENTS + 1) + j);
sphereIndices.push_back((i + 1) * (X_SEGMENTS + 1) + j);
sphereIndices.push_back((i + 1) * (X_SEGMENTS + 1) + j + 1);
sphereIndices.push_back(i * (X_SEGMENTS + 1) + j);
sphereIndices.push_back((i + 1) * (X_SEGMENTS + 1) + j + 1);
sphereIndices.push_back(i * (X_SEGMENTS + 1) + j + 1);
}
}
// 球
unsigned int VBO, VAO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glGenBuffers(1, &VBO);
//生成并绑定球体的VAO和VBO
glBindVertexArray(VAO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
// 将顶点数据绑定至当前默认的缓冲中
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sphereVertices.size() * sizeof(float), &sphereVertices[0], GL_STATIC_DRAW);
GLuint element_buffer_object; //EBO
glGenBuffers(1, &element_buffer_object);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, element_buffer_object);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sphereIndices.size() * sizeof(int), &sphereIndices[0], GL_STATIC_DRAW);
// 设置顶点属性指针
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
// 解绑VAO和VBO
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindVertexArray(0);
// 渲染循环
while (!glfwWindowShouldClose(window))
{
// 清空颜色缓冲
glClearColor(0.0f, 0.34f, 0.57f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
shader.use();
//绘制球
//开启面剔除(只需要展示一个面，否则会有重合)
//glEnable(GL_CULL_FACE);
//glCullFace(GL_BACK);
glBindVertexArray(VAO);
//使用线框模式绘制
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, X_SEGMENTS*Y_SEGMENTS * 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
//点阵模式绘制
//glPointSize(5);
//glDrawElements(GL_POINTS, X_SEGMENTS*Y_SEGMENTS*6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
//交换缓冲并且检查是否有触发事件(比如键盘输入、鼠标移动等）
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}
// 删除VAO和VBO，EBO
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
glDeleteBuffers(1, &element_buffer_object);
// 清理所有的资源并正确退出程序
glfwTerminate();
return 0;
}
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
void main()
{
gl_Position =vec4(aPos, 1.0);
}
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#version 330 core
out vec4 FragColor;
void main()
{
FragColor = vec4(1.0,0.635,0.345,1.0);
}
标签：GL,OpenGL,int,球面,SEGMENTS,GLFW,顶点,include 来源： https://www.cnblogs.com/8335IT/p/16290888.html