opengl 은 임의의 두 점 사이 에 원기둥 을 그립 니 다.

본 논문 의 사례 는 opengl 이 임 의 두 점 간 에 원기둥 을 그 리 는 구체 적 인 코드 를 공유 하여 여러분 께 참고 하 시기 바 랍 니 다.구체 적 인 내용 은 다음 과 같 습 니 다.
1.문제 제기
두 시 사이 에 선 을 그 는 것 은 간단 하 다.
glBegin(GL_LINES);  //주의 하 세 요.LINES 입 니 다.LINE 이 아 닙 니 다.이 잘못 은 반드시 주의해 야 합 니 다.
glVertexf(x1, y1, z1);
glVertexf(x2, y2, z2);
glEnd();
화 선 함 수 는 opengl 의 행렬 스 택 에 영향 을 주지 않 습 니 다.
그러나 라인 효과 가 비교적 좋 지 않 을 때 가 많 습 니 다.예 를 들 어 저 는 뼈 애니메이션 을 하려 고 합 니 다.관절 점 간 의 뼈 는 라인 을 사용 하 는 것 이 너무 보기 싫 습 니 다.glLine Width 로 선 폭 을 설정 하 더 라 도 시각 적 효 과 는 엉망 입 니 다.그리고 분 형 을 이용 해 3D 트 리 를 그 릴 때 도 줄기 가 선(와 이 드 라인)으로 그 려 져 효과 가 좋 지 않 았 다.그래서 이때 하나의 함 수 를 실현 해 야 합 니 다.3D 공간 에서 임의의 두 점 사 이 를 기하학 적 으로 그립 니 다.저 는 다음 에 방향 을 소개 하 겠 습 니 다.
2.원리 소개
A(x1,y1,z1),B(x2,y2,z2)사이 에 원통 체 를 그 리 려 면 먼저 원점 에서 Y 축 방향 을 따라 기하학 적 그리 기 를 완성 한 다음 AB 벡터 방향 으로 회전 한 다음 A 점 으로 평평 하 게 이동 합 니 다.관건 은 회전 행렬 의 계산 에 있어 벡터 차 승:AB 벡터 와 Y 축 단위 벡터 차 승 으로 오른손 side 벡터 를 계산 한 다음 에 side 단위 화,side 와 AB 차 승 으로 최종 up 방향 을 계산한다.
코드 는 다음 과 같 습 니 다:

void RenderBone(float x0, float y0, float z0, float x1, float y1, float z1 ) 
{ 
  GLdouble dir_x = x1 - x0; 
  GLdouble dir_y = y1 - y0; 
  GLdouble dir_z = z1 - z0; 
  GLdouble bone_length = sqrt( dir_x*dir_x + dir_y*dir_y + dir_z*dir_z ); 
  static GLUquadricObj * quad_obj = NULL; 
  if ( quad_obj == NULL ) 
    quad_obj = gluNewQuadric(); 
  gluQuadricDrawStyle( quad_obj, GLU_FILL ); 
  gluQuadricNormals( quad_obj, GLU_SMOOTH ); 
  glPushMatrix(); 
  //        
  glTranslated( x0, y0, z0 ); 
  //      
  double length; 
  length = sqrt( dir_x*dir_x + dir_y*dir_y + dir_z*dir_z ); 
  if ( length < 0.0001 ) {  
    dir_x = 0.0; dir_y = 0.0; dir_z = 1.0; length = 1.0; 
  } 
  dir_x /= length; dir_y /= length; dir_z /= length; 
  GLdouble up_x, up_y, up_z; 
  up_x = 0.0; 
  up_y = 1.0; 
  up_z = 0.0; 
  double side_x, side_y, side_z; 
  side_x = up_y * dir_z - up_z * dir_y; 
  side_y = up_z * dir_x - up_x * dir_z; 
  side_z = up_x * dir_y - up_y * dir_x; 
  length = sqrt( side_x*side_x + side_y*side_y + side_z*side_z ); 
  if ( length < 0.0001 ) { 
    side_x = 1.0; side_y = 0.0; side_z = 0.0; length = 1.0; 
  } 
  side_x /= length; side_y /= length; side_z /= length; 
  up_x = dir_y * side_z - dir_z * side_y; 
  up_y = dir_z * side_x - dir_x * side_z; 
  up_z = dir_x * side_y - dir_y * side_x; 
  //        
  GLdouble m[16] = { side_x, side_y, side_z, 0.0, 
    up_x,  up_y,  up_z,  0.0, 
    dir_x, dir_y, dir_z, 0.0, 
    0.0,  0.0,  0.0,  1.0 }; 
  glMultMatrixd( m ); 
  //       
  GLdouble radius= 20;    //    
  GLdouble slices = 8.0;   //    
  GLdouble stack = 3.0;    //      
  gluCylinder( quad_obj, radius, radius, bone_length, slices, stack );  
  glPopMatrix(); 
} 

위의 코드 는 원기둥 을 그립 니 다.glu 기하학 적 라 이브 러 리 를 사 용 했 습 니 다.다른 기하학 적 라 이브 러 리 를 그립 니 다.예 를 들 어 사각 뿔 이나 다른 기하학 적 라 이브 러 리 는 아래 의 프레임 만 수정 해 야 합 니 다.

void RenderBone(float x0, float y0, float z0, float x1, float y1, float z1 ) 
{ 
  GLdouble dir_x = x1 - x0; 
  GLdouble dir_y = y1 - y0; 
  GLdouble dir_z = z1 - z0; 
  GLdouble bone_length = sqrt( dir_x*dir_x + dir_y*dir_y + dir_z*dir_z ); 
  glPushMatrix(); 
  //        
  glTranslated( x0, y0, z0 ); 
  //      
  double length; 
  length = sqrt( dir_x*dir_x + dir_y*dir_y + dir_z*dir_z ); 
  if ( length < 0.0001 ) {  
    dir_x = 0.0; dir_y = 0.0; dir_z = 1.0; length = 1.0; 
  } 
  dir_x /= length; dir_y /= length; dir_z /= length; 
  GLdouble up_x, up_y, up_z; 
  up_x = 0.0; 
  up_y = 1.0; 
  up_z = 0.0; 
  double side_x, side_y, side_z; 
  side_x = up_y * dir_z - up_z * dir_y; 
  side_y = up_z * dir_x - up_x * dir_z; 
  side_z = up_x * dir_y - up_y * dir_x; 
  length = sqrt( side_x*side_x + side_y*side_y + side_z*side_z ); 
  if ( length < 0.0001 ) { 
    side_x = 1.0; side_y = 0.0; side_z = 0.0; length = 1.0; 
  } 
  side_x /= length; side_y /= length; side_z /= length; 
  up_x = dir_y * side_z - dir_z * side_y; 
  up_y = dir_z * side_x - dir_x * side_z; 
  up_z = dir_x * side_y - dir_y * side_x; 
  //        
  GLdouble m[16] = { side_x, side_y, side_z, 0.0, 
    up_x,  up_y,  up_z,  0.0, 
    dir_x, dir_y, dir_z, 0.0, 
    0.0,  0.0,  0.0,  1.0 }; 
  glMultMatrixd( m ); 
   
  //     Y         
  renderGeometryInYAxis(); 
  glPopMatrix(); 
} 

 위의 renderGeometry InYaxis()에 주의 하 십시오.Y 축 에 기 하 체 를 그 려 야 합 니 다.
3.테스트 코드:

#include <gl/glut.h> 
#include <cstdio> 
#include <cstdlib> 
#include <cmath> 
void  init(void); 
void  reshape(int w,int h); 
void  display(void); 
 
void RenderBone(float x0, float y0, float z0, float x1, float y1, float z1 ); 
int main(int argc, char** argv) 
{ 
  glutInit(&argc, argv); 
  glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);  
  glutInitWindowSize (500, 500); 
  glutInitWindowPosition (100, 100); 
  glutCreateWindow("Sphere"); 
  init (); 
  glutReshapeFunc(reshape); 
  glutDisplayFunc(display); 
  glutMainLoop(); 
  return 0; 
} 
void init (void) 
{  
  glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); 
  glClearDepth(1); 
  glShadeModel(GL_SMOOTH); 
  GLfloat _ambient[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; 
  GLfloat _diffuse[]={1.0,1.0,0.0,1.0}; 
  GLfloat _specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; 
  GLfloat _position[]={200,200,200,0}; 
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,_ambient); 
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,_diffuse); 
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,_specular); 
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,_position); 
  glEnable(GL_TEXTURE_2D); 
  glEnable(GL_LIGHTING); 
  glEnable(GL_LIGHT0); 
  glEnable(GL_DEPTH_TEST); 
  glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST); 
} 
void reshape(int w, int h) 
{ 
  glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h); 
  glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
  glLoadIdentity(); 
  glOrtho(0.0, 500, 0.0, 500, -500, 500); 
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
  glLoadIdentity(); 
} 
void display(void) 
{ 
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW); 
  glLoadIdentity(); 
  glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 
  glPushMatrix(); 
  { 
    RenderBone(100, 100, 100, 200, 300, 500); 
  } glPopMatrix(); 
 
  glFlush(); 
  glutPostRedisplay(); 
} 
void RenderBone(float x0, float y0, float z0, float x1, float y1, float z1 ) 
{ 
  GLdouble dir_x = x1 - x0; 
  GLdouble dir_y = y1 - y0; 
  GLdouble dir_z = z1 - z0; 
  GLdouble bone_length = sqrt( dir_x*dir_x + dir_y*dir_y + dir_z*dir_z ); 
  static GLUquadricObj * quad_obj = NULL; 
  if ( quad_obj == NULL ) 
    quad_obj = gluNewQuadric(); 
  gluQuadricDrawStyle( quad_obj, GLU_FILL ); 
  gluQuadricNormals( quad_obj, GLU_SMOOTH ); 
  glPushMatrix(); 
  //        
  glTranslated( x0, y0, z0 ); 
  //      
  double length; 
  length = sqrt( dir_x*dir_x + dir_y*dir_y + dir_z*dir_z ); 
  if ( length < 0.0001 ) {  
    dir_x = 0.0; dir_y = 0.0; dir_z = 1.0; length = 1.0; 
  } 
  dir_x /= length; dir_y /= length; dir_z /= length; 
  GLdouble up_x, up_y, up_z; 
  up_x = 0.0; 
  up_y = 1.0; 
  up_z = 0.0; 
  double side_x, side_y, side_z; 
  side_x = up_y * dir_z - up_z * dir_y; 
  side_y = up_z * dir_x - up_x * dir_z; 
  side_z = up_x * dir_y - up_y * dir_x; 
  length = sqrt( side_x*side_x + side_y*side_y + side_z*side_z ); 
  if ( length < 0.0001 ) { 
    side_x = 1.0; side_y = 0.0; side_z = 0.0; length = 1.0; 
  } 
  side_x /= length; side_y /= length; side_z /= length; 
  up_x = dir_y * side_z - dir_z * side_y; 
  up_y = dir_z * side_x - dir_x * side_z; 
  up_z = dir_x * side_y - dir_y * side_x; 
  //        
  GLdouble m[16] = { side_x, side_y, side_z, 0.0, 
    up_x,  up_y,  up_z,  0.0, 
    dir_x, dir_y, dir_z, 0.0, 
    0.0,  0.0,  0.0,  1.0 }; 
  glMultMatrixd( m ); 
  //       
  GLdouble radius= 20;    //    
  GLdouble slices = 8.0;   //    
  GLdouble stack = 3.0;    //      
  gluCylinder( quad_obj, radius, radius, bone_length, slices, stack );  
  glPopMatrix(); 
}

 최종 효과 도:

이상 이 바로 본 고의 모든 내용 입 니 다.여러분 의 학습 에 도움 이 되 고 저 희 를 많이 응원 해 주 셨 으 면 좋 겠 습 니 다.