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浅谈怎样使用OpenGL绘制简单二维图形

摘要：在上一章节中我们讲解了OpenGL的基本原理，以及怎样在MFC中配置OpenGL 绘图环境，而在这一章节我开始正式绘图（注意上一章节的内容严格的来讲是属于window 编程，而不属于OpenGL）。

我们先从一个简单例子开始讲解：绘制一个在视图中央，长宽各为视图长宽一半的矩形。

1.1 视图设置

与GDI二维函数库不同，OpenGL是一套三维绘图函数库。使用GDI时，点的坐标对应的就是像素点坐标（已窗口左上角为(0,0)点），而OpenGL绘图时使用的是顶点坐标，要通过一系列转换最终换算成窗口的像素坐标，这种转换就是视图的设置，视图设置将在第三章详细讲解，本章只使用最简单的一种视图设置——2D正投影。（视图设置的详细内容将在下一章讲解）

设置2D正投影所需的函数如下:

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

将投影矩阵设置为当前矩阵(后续设置矩阵的函数都是对投影矩阵起作用)

glLoadIdentity();

将当前矩阵设置为单位矩阵

gluOrtho2D(left,right,bottom,top);

创建一个把二维坐标投影到屏幕上的矩阵，并把当前矩阵与它相乘。裁剪区域为矩形，它的左下坐标为(left,bottom)，右上坐标为(right,top)。

glViewport(x,y,width,height);

在窗口中定义一个像素矩形，最终的图像将映射到这个矩形中。（x,y）参数指定了视口的左下角，width和height表示这个视口矩形的宽度和高度。在默认情况下，视口的初始值是(0,0,winWidth,winHeight)，其中winWidth和winHeight为对应窗口的大小。

在2D正投影模式下，OpenGL坐标于窗口显示的坐标对应逻辑如图 1 窗口映射关系所示：

图 1 窗口映射关系

1.2 绘制几何图元

设置完视图和投影模式之后，我们便可以开始绘图了，但在这之前还要注意清空视图，防止绘图效果累加，比如要画一个移动圆形，如果不将前一帧的绘图擦除，我们将看到的是一系列的圆形，而不是一个移动的圆形，这和使用GDI在每次绘图都要用背景将上一次的绘图效果覆盖一样。

在OpenGL中，擦除原有视图只需调用函数:

glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0f); //设置用于擦除的颜色，此例中使用的是白色

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //擦除颜色缓冲区

OpenGL绘制几何图元的基本格式如下:

glBegin(GLenum mode /*几何图元类型*/); //开始绘制几何图元

glVertex2f( GLfloat x, GLfloat y); //设置此几何图元所包含的所有顶点坐标

glVertex2f( GLfloat x, GLfloat y);

······

glEnd(); //结束绘制几何图元

几何图元的类型和绘制效果如图 2 几何图元类型所示

图 2 几何图元类型

1.3 顶点数组

通过上一章节，我们知道OpenGL需要进行大量的函数调用才能完成对几何图元的渲染。如绘制一条由2000个点相连的曲线，至少需要2002个函数调用。首先调用1次glBegin()，然后为每个顶点调用1次函数glVertex2f，最后调用一次glEnd()。函数调用本身就有一定的资源开销，如此多得函数调用必然会影响程序性能。

OpenGL提供了一些顶点数组函数，允许只用少数几个数组指定大量的与顶点相关的数据，并用少量的函数调用访问这些数据。

使用顶点数组对几何图形进行渲染需要3个步骤

1）激活（启用）最多可达8个数组，每个数组用于存储不同类型的数据：顶点坐标，表面法线，RGBA颜色，辅助颜色，颜色索引，雾坐标，纹理坐标以及多边形的边界

标志。（本章只介绍顶点数组）

2）把数据放入数组中。这些数组是通过它们的内存位置的地址（即指针）进行访问的。

3）用这些数据绘制几何图形

1.3.1 步骤1：启用数组

第一个步骤是调用glEnableClientState(GLenum cap)激活选择的数组，其参数是枚举值，表示要启用哪个数组，其值可以为

GL_VERTEX_ARRAY，//顶点坐标

GL_NORMAL_ARRAY, //表面法线

GL_COLOR_ARRAY, //RGBA颜色

GL_SECONDARY_COLOR_ARRAY，//辅助颜色

GL_INDEX_ARRAY, //颜色索引

GL_FOG_COORD_ARRAY, //雾坐标

GL_TEXTURE_COORD_ARRAY，//纹理坐标

GL_EDGE_FLAG_ARRAY, //多边形的边界标志

注意GL_COLOR_ARRAY数组和GL_INDEX_ARRAY不能同时启用

在使用完数组后要关闭相关数组，防止资源浪费。为此，可以调用函数

glDisableClientState(GLenum cap)

1.3.2 步骤2：指定数组的数据

在启用了数组之后，边可以给数组指定数据了。每个数组都有其对应的函数，这里只介绍设置顶点坐标数组的函数：

void glVertexPointer( Glint size, GLenum type, GLsizei stride, const GLvoid * pointer);

参数意义

size：每个顶点的坐标数量，它必须是2,3,或4。

type：指定数据的数据类型，如GL_FLOAT,GL_INT。

stride：连续顶点之间的字节偏移量，如果值为0，表示数组中的顶点是紧密相邻的pointer：数据指针

1.3.3 步骤3：解引用和渲染

指定完数组的数据，就可以使用这些数据绘图了，调用函数：

glDrawArrays (GLenum mode, GLint first, GLsizei count);

参数意义

mode：要绘制的几何图元类型，如GL_LINES，GL_POINTS

first：要使用的数组元素起点

count：要使用的数组元素个数

1.4 OpenGL函数的语法

OpenGL所有函数都使用前缀“gl”，并把组成函数的每个单词的首写字母用大写形式表示（例如：glClearColor（））。类似的，OpenGL还定义了一些以前缀GL_开头的常量，所有的单词都使用大写形式，并以下划线分隔（例如GL_COLOR_BUFFER_BIT）OpenGL很多函数都有表示其参数个数和类型的后缀，如glVertex3f(),后缀为“3f”，其中“3”表示这个函数有三个参数，“f”表示所有参数的类型为32位浮点。后缀中的字符与类型的相对关系如下表所示。

表1 函数后缀和参数数据类型

绘制基本二维图形(第二篇)

点的绘制 1、点的绘制在绘制下选择点或者是在工具条上面找点的图标 2、点的类型：单点快捷键po 多点（只能按Esc键结束）工具条上的点定数等分（将一条线段分为几等分，画直线的方法是按键盘上的F8）操作方法：A、在视图中创建一根线段，选择线段 B、选择绘制下的定数等分 C、在命令行中输入要分的段数，按回车 D、在格式下选择点样式，方便观察点定距等分（将一条线段按设置的距离进行测量） A、在视图中创建一条线段 B、选择绘制下的定距等分 C、在命令行中输入每两点之间要设置的距离，按回车 D、在格式下选择样式点 3、工具行中的点和点类型中的多点一样坐标系（精确的绘制图纸利用坐标系）世界坐标系：打开CAD时，左下角没有经过任何改动的坐标成为世

界坐标系用户坐标系：根据绘图的需要可以放置到任何的位置上，位置发生了变化，目的是方便我们绘制图纸直线的绘制一、位置：1、绘图——直线 2、快捷工具栏中的直线图标二、创建方法：单机鼠标左键创建第一个点，连续单击可以创建其它的点三、闭合：按键盘上的C键，然后回车键，创建一条闭合的曲线放弃：按键盘上的U键，然后回车键，创建一条开厂的曲线四、删除所有的曲线，按ctrl+A全选，然后按删除键删除五、结束点的方法：1、点击鼠标右键，单击确认 2、直接按回车键，结束操作 3、按Esc键结束操作六、精确定位在命令行输入精确的数值，按键盘上的回车键就能精确定位CAD中的正负号，并不代表正反，表示向相反方向移动的多少距离七、输入数值，在输入半角号，在输入数值，创建第一个点如60<30，意思是距离坐标原点距离为60，与X周方向的夹角为

【精品】CAD绘制基本二维图形

一、绘制基本二维图形 1.1 绘制床头柜图形【练习知识要点】利用“矩形”按钮、“直线”按钮和“圆”按钮绘制床头柜，图形效果如图1.1-1所示。图1.1-1 （1）创建图形文件。选择【文件】→【新建】菜单命令，弹出【选择样板】对话框，单击按钮，创建新的图形文件。（2）选择【矩形】命令，绘制床头柜轮廓和矩形纹理，效果如图 1.1-2所示。命令: _rectang //选择矩形命令指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 0,0 //输入起点A的绝对坐标指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: 520,450 //输入对角点B的绝对坐标命令: rectang //选择矩形命令指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 35,35 //输入起点C的绝对坐标指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: @450,380 //输入对角点D的相对坐标命令: RECTANG //选择矩形命令指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 70,70 //输入起点C的绝对坐标指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: @380,310 //输入对角点D的相对坐标图1.1 -2 （3）绘制直线。选择【直线】命令，分别对应连接最外面的矩形和最内侧矩形的顶

点，如图 1.1-3所示。（4）绘制垂直直线。选择【直线】命令，绘制相互垂直的直线，如图 1.1-4所示。图1.1-3 图1.1-4 命令: _line 指定第一点: //选择直线命令，捕捉并单击最内侧矩形上边中点 A 指定下一点或[放弃(U)]: //捕捉并单击最内侧矩形下边中点 B 指定下一点或[放弃(U)]: //按Enter键命令: _line 指定第一点: //选择直线命令，捕捉并单击最内侧矩形左边中点 C 指定下一点或[放弃(U)]: //捕捉并单击最内侧矩形右边中点 D 指定下一点或[放弃(U)]: //按Enter键（5）绘制中心圆。选择【圆】命令，选择图3-4中直线AB和直线CD的交点作为圆心，依次绘制直径为100和200的圆，完成后效果如图 1.1-5所示。图1.1-5

根据二维图画三维图的方法及思路

根据二维图画三维图的方法及思路本问旨在介绍由三视图绘制三维实体图时，整个建模过程的步骤和方法。一、分析三视图，确定主体建模的坐标平面在拿到一个三视图后，首先要作的是分析零件的主体部分，或大多数形体的形状特征图是在哪个视图中。从而确定画三维图的第一步――选择画三维图的第一个坐标面。这一点很重要，学生往往不作任何分析，一律用默认的俯视图平面作为建模的第一个绘图平面，结果将在后续建模中造成混乱。看下面二例：图1 图1 此零件主要部分为几个轴线平行的通孔圆柱，其形状特征为圆，特征视图明显都在主视图中，因此，画三维图的第一步，必须在视图管理器中选择主视图，即在主视图下画出三视图中所画主视图的全部图线。

图2是用三维图模画三维图，很明显，其主要结构的形状特征――圆是在俯视方向，故应首先在俯视图下作图。图2 二、构型处理，尽量在一个方向完成基本建模操作确定了绘图的坐标平面后，接下来就是在此平面上绘制建模的基础图形了。必须指出，建模的基础图形并不是完全照抄三视图的图形，必须作构型处理。所谓构型，就是画出各形体在该坐标平面上能反映其实际形状，可供拉伸或放样、扫掠的实形图。如图1所示零件，三个圆柱筒，按尺寸要求画出图4中所示6个绿色圆。与三个圆筒相切支撑的肋板，则用多段线画出图4中的红色图形。其它两块肋板，用多段线画出图中的两个黄色矩形。图4：

图3 这样处理后，该零件的建模操作可在一个方向上完成。不要担心红色肋板穿过了两圆筒的孔，这可以在对圆筒差集后得到圆满处理。要注意的是必须先并后差。这是后话。再如图2所示零件，左侧半圆筒，用多段线画出图4中所示绿色图形；右侧的内孔及键槽也须用多段线画出；中间的水平肋板，则用多段线画出如图中的红色图形。该零件中垂直方向的梯形肋板，由于在俯视图中不反映实形，故不能在此构型，需另行处理。图4

02 绘制基本二维图形(新)

第二讲绘制基本二维图形教学任务： 1、基本图像的创建、参素修改，要求熟练参数选择（1）直线：Line（L）操作方法示例 ●下拉菜单：【绘图】/【圆】 ●工具栏按钮： ●命令行：circle ●快捷命令：c 【练习】：设置图形界限，建立图层，利用直线命令绘制图形，数据如下。注意：沿某一方向绘制一定距离线段的方法。（2）构造线：Xline 构造线是指在两个方向上可以无限延伸的直线，通常用作绘图的辅助线。 ●快捷命令：xl （3）圆：Circle （4）圆弧：Arc 【练习】：利用直线和圆弧命令绘制平面门图形，数据如下，须建立图层。【练习】：绘制梅花，数据如下，须建立图层命令: a （绘制圆弧1） ARC 指定圆弧的起点或 [圆心(C)]: 140,110 指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]: e 指定圆弧的端点: @40<180 指定圆弧的圆心或 [角度(A)/方向(D)/半径(R)]: r 指定圆弧的半径: <正交关> 20 命令: a （绘制圆弧2） ARC 指定圆弧的起点或 [圆心(C)]:（直接点击P2）

指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]: e 指定圆弧的端点: @40<252 指定圆弧的圆心或 [角度(A)/方向(D)/半径(R)]: a 指定包含角: 180 命令: a （绘制圆弧3） ARC 指定圆弧的起点或 [圆心(C)]：（直接点击P3）指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]: c 指定圆弧的圆心: @20<324 指定圆弧的端点或 [角度(A)/弦长(L)]: a 指定包含角: 180 命令: a （绘制圆弧4） ARC 指定圆弧的起点或 [圆心(C)]: （直接点击P4）指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]: c 指定圆弧的圆心: @20<36 指定圆弧的端点或 [角度(A)/弦长(L)]: L 指定弦长: 40 命令: a （绘制圆弧5） ARC 指定圆弧的起点或 [圆心(C)]: （直接点击P5）指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]: e 指定圆弧的端点: （直接点击P1）指定圆弧的圆心或 [角度(A)/方向(D)/半径(R)]: a 指定包含角: 180 （5）圆环：Donut （6）椭圆和椭圆环：Ellipse （7）矩形：Rectang（rec）（10土木1班第3讲）（8）正多边形：polygon （9）点：Point：注意点样式的设置——格式/点样式（10）定数等分：divide；绘图/点/定数等分（11）定距等分：Measure；绘图/点/定距等分【练习】：绘制简易楼梯平面图，数据假定，须建立图层

matlab二维图形的绘制

matlab二维图形的绘制(2006-11-20 20:38:35) 转载 ▼ 分类：matlab基础（电子方向）常用的二维图形命令:

plot：绘制二维图形loglog：用全对数坐标绘图semilogx：用半对数坐标（X）绘图semilogy：用半对数坐标（Y）绘图fill：绘制二维多边填充图形polar：绘极坐标图bar：画条形图stem：画离散序列数据图stairs：画阶梯图errorbar：画误差条形图hist：画直方图fplot：画函数图title：为图形加标题xlabel：在X轴下做文本标记ylabel：在Y轴下做文本标记zlabel：在Z轴下做文本标记text：文本注释grid：对二维三维图形加格栅绘制单根二维曲线 plot函数，基本调用格式为：

plot(x,y) 其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。例如：在区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4πx)程序如下： x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y)

plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数： plot(x) 在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。 p=[22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23]; plot(p) 绘制多根二维曲线 1．plot函数的输入参数是矩阵形式

(1) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制出多根不同颜色的曲线。曲线条数等于y矩阵的另一维数，x被作为这些曲线共同的横坐标。 (2) 当x,y是同维矩阵时，则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 (3) 对只包含一个输入参数的plot函数，当输入参数是实矩阵时，则按列绘制每列元素值相对其下标的曲线，曲线条数等于输入参数矩阵的列数。当输入参数是复数矩阵时，则按列分别以元素实部和虚部为横、纵坐标绘制多条曲线。

cad二维基础练习图(大全)

一、基本二维绘图练习 1、辅助绘图工具练习图1-01输入点的相对直角坐标、相对极坐标绘制图形图1-02打开正交模式绘制图形【习题1-3】利用各种目标捕捉方式将图1-3a修改为图1-3b。

【习题1-04】打开极轴追踪模式(FIO)，通过输入直线的长度绘制图1-4所示的图形。【习题1-05】利用极轴追踪、自动捕捉及目标捕捉追踪功能将图1-5a修改为图1-5b。【习题1-06】利用极轴追踪、自动捕捉及目标捕捉追踪功能绘制图1-6所示的图形。

图1-6综合练习2 2、实体绘图命令练习【习题1-07】利用Circle(圆)和Ellipse(椭圆)等命令绘制图1-7所示的图形。【习题1-08】利用Polygon(正多边形)和Circle(圆)等命令绘制图1-8所示的图形。图1-8绘制圆和正多边形【习题1-09】用Polygon(正多边形)和Circle(圆)等命令绘制图1-9所示的图形。【习题1-10】用Pline(组合线)和Line(线)命令绘制图1-10所示的图形。

图1-9绘制圆和正多边形图1-10绘制组合线3、编辑命令练习【习题1-11】用Offset(等距线)、Trim(修剪)和Line命令绘制图1-11所示的图形。【习题1-13】用Offset(等距线)和Extend(延伸)命令将图1-13a修改为图1-13b。【习题1-14】用Array(阵列)等命令绘制图1-14所示的图形。

图1-14用Array命令创建环形阵列【习题1-15】用Array(阵列)和Rotate(旋转)等命令绘制图1-15所示的图形。图1-15用Array和Rotate命令绘制图形【习题1-16】用Fillet(倒圆角)和Chamfer(倒角)命令将图1-16a修改为图1-16b。

CAD绘制基本二维图形

一、绘制基本二维图形绘制床头柜图形【练习知识要点】利用“矩形”按钮、“直线”按钮和“圆”按钮绘制床头柜，图形效果如图1.1-1所示。图1.1-1 （1）创建图形文件。选择【文件】→【新建】菜单命令，弹出【选择样板】对话框，单击按钮，创建新的图形文件。（2）选择【矩形】命令，绘制床头柜轮廓和矩形纹理，效果如图1.1-2所示。命令: _rectang //选择矩形命令指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 0,0 //输入起点A的绝对坐标指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: 520,450 //输入对角点B的绝对坐标命令: rectang //选择矩形命令指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 35,35 //输入起点C的绝对坐标指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: @450,380 //输入对角点D的相对坐标命令: RECTANG //选择矩形命令指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]: 70,70 //输入起点C的绝对坐标指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]: @380,310 //输入对角点D的相对坐标图1.1 -2 （3）绘制直线。选择【直线】命令，分别对应连接最外面的矩形和最内侧矩形的顶

点，如图1.1-3所示。（4）绘制垂直直线。选择【直线】命令，绘制相互垂直的直线，如图1.1-4所示。图1.1-3 图1.1-4 命令: _line 指定第一点: //选择直线命令，捕捉并单击最内侧矩形上边中点A 指定下一点或[放弃(U)]: //捕捉并单击最内侧矩形下边中点B 指定下一点或[放弃(U)]: //按Enter键命令: _line 指定第一点: //选择直线命令，捕捉并单击最内侧矩形左边中点C 指定下一点或[放弃(U)]: //捕捉并单击最内侧矩形右边中点D 指定下一点或[放弃(U)]: //按Enter键（5）绘制中心圆。选择【圆】命令，选择图3-4中直线AB和直线CD的交点作为圆心，依次绘制直径为100和200的圆，完成后效果如图1.1-5所示。图1.1-5

二维图形绘制

实验2 二维图形绘制【实验目的】通过本实验，将学会使用OpenGL绘制二维图形，并设置其绘制属性：颜色、线型、填充模式等。并对OpenGL的图形元素及其属性进行简单介绍。本章中所用演示程序的绘制结果如图2．1所示。 (a)OpenGL图元 (b)不同属性的OpenGL幽元图2.1 OpenGL二维图形绘制【实验内容】 2．1 OpenGL图元还是从一个简单的演示程序人手，它的绘制结果如图2．1(a)所示，由线条、四边形、三角形、任意多边形等组成。我们将对它进行逐段讲解，确保读者能掌握所有的细节，并最终绘制出图形。在OpenGL中，所有显示的结果都是由一个或多个图形元素(以下简称图元)组成。图元包括了点、线段、多边形等。首先看一下源文件中的内容。函数init()用来进行初始化。其中的函数glColor3f()将在后续介绍的图元属性部分进行详细的讲解，这里简单地说．就是设置使用黑色

(O．0，0．0，0．0)在灰色(O．93，0．93，0．93)的背景上绘制图形。 Bool init() { glClearColor(0 .93f，0. 93f，0. 93f，0. 0f) glColor3f(0. 0f，0 .0f，0. 0f)； return true; } 一个创建图元的方法是调用函数gLBegin()。这个函数的唯一参数用于指定将要创建图元的类型。所有的图元都由顶点组成，这些顶点由函数glVertex()指定。在OpenGL中有好几个函数和函数glVertex()格式相同，格式统一表示为glVertexNX()，这里N为函数的参数个数，x为参数的类型。例如，函数glVertex2i()有2个整型参数，而函数glVertex4s()有4个short类型的参数。一个附加的v可以放置在最后表明参数为指定类型的数组。如，函数glVertex2fv()接受包含2个浮点数的数组作为参数。本章的演示程序将使用函数grVertex3f()，它有3个浮点型参数，用于分别指定x，y，z坐标值。由于本章使用的坐标z值都为O，这里也可以使用函数g1Vertex2f()。当所有的顶点都被指定后，绘制指定图元时，需要调用一次函数glEnd()。这个函数没有任何参数。表2．1是OpenGL中每种图元的描述。表2．1 OpenGL图元描述