// opengltest2.cpp : Defines the entry point for the console application.

//

#include "stdafx.h"

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

#define PI 3.1415926

//金字塔初始旋转角度

GLfloat rtri = ;

//用户自定义三维空间的齐次坐标矩阵(4X4)——用于输出查看变化矩阵的变化

typedef float Mat44[];

//自定义初始化opengl 环境

void init(void)

{

    //设置背景色——用于填充背景

    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

    //设置多边形填充模式为smooth 方式

    glShadeModel(GL_SMOOTH);

    //打开深度测试开关——用于检测物体间的z 深度差异

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    //线的抗锯齿开关

    glEnable(GL_LINE_SMOOTH);

    //启用抗锯齿效果

    glHint(GL_LINE_SMOOTH,GL_NICEST);

    //指定混合函数

    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

    //启用色彩混合状态

    glEnable(GL_BLEND);

}

//输出4X4 矩阵的结果

void outputmat(const Mat44 &mat) {

    for(int i = ; i < ; i++) {

        for(int j = ; j < ; j++)

            printf("%.3f ", mat[i *  + j]);

        printf("\n");

    }

}

//自定义绘制圆函数

void glCircle()

{

    double n=;//分段数

    float R=1.0;//半径

    int i;

    //将绘图前的模型变换矩阵压入堆栈

    glPushMatrix();

    //设置颜色RGB 与透明度值(0.5)

    glColor4f(0.0,0.2,0.8, 0.5);

    //发出准备绘图命令

    glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

    glVertex2f(0.0,0.0);

    for(i=; i<=n; i++)

        glVertex2f(R*cos(*PI/n*i), R*sin(*PI/n*i));

    //发出结束绘图命令

    glEnd();

    //绘图后，恢复绘图前的模型变换矩阵

    //这样，对当前图形的变换对后面图形绘制不影响

    glPopMatrix();

}

//opengl 用户自定义绘图函数

void display(void)

{

    //清除颜色缓存和深度缓存

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    //装入单位转换矩阵[1 0 0 0; 0 1 0 0; 0 0 1 0; 0 0 0 1]

    glLoadIdentity();

    //平移变换命令——之后绘制的所有对象将沿Z 轴向屏幕内移动5 个单位

    glTranslatef(0.0f,0.0f,-5.0f);

    //旋转变换命令——后绘制的所有对象将沿Y 轴正向旋转rtri 个角度单位

    glRotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f);

    //以下绘制的对象沿X 轴转动10 度

    //glRotatef(10, 1, 0, 0);

    //查看当前的4X4 矩阵变量

    Mat44 mat;

    //取得模型-视图变换矩阵

    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, mat);

    //在DOS 控制台查看上述变换后的总变换矩阵结果

    outputmat(mat);

    //设置点元大小为5 个像素

    glPointSize();

    //发出命令：开始绘制点

    glBegin(GL_POINTS);

    glColor3f(, , );//点的颜色为红色

    glVertex3f(0.7, 0.5, 0.4);//顶点（vertex）位置：(0.7, 0.5, 0.4)

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(0.7, 0.5, -0.4);

    glEnd();//结束绘制点

    //绘制坐标轴--X，Y，Z

    glBegin(GL_LINES);

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(,,);

    glVertex3f(,,);

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glEnd();

    //绘制2 个三角形

    glBegin(GL_TRIANGLES);

    glColor4f(, , , 0.5);

    glVertex2f(-0.7, );

    glVertex2f(0.5, );

    glVertex2f(, 0.5);

    glColor4f(, , , 0.5);

    glVertex3f(-0.5, -0.2, );

    glVertex3f(0.8, -0.2, 0.3);

    glVertex3f(, 0.2, -0.5);

    glEnd();

    //绘制实心的圆环——在原有变换基础上，又增加了新的变换；

    //为了不影响后续对象的变换，采用压栈的方式，保存当前变换矩阵

    glPushMatrix();

    {

        glTranslatef(0.0f, 0.0f, -3.0f);//用于实心圆环的变换

        glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5);

        glutSolidTorus(0.3, 0.7, 30.0f, 30.0f);//绘制实心圆环

    }

    glPopMatrix(); //从堆栈中恢复已压栈的变换矩阵

    //绘制实心球

    glPushMatrix();

    {

        glTranslatef(1.0f, 1.0f, 3.0f);//增加了变换

        glColor4f(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5);

        glTranslatef(0.5, , );

        glutSolidSphere(0.4f, 30.0f, 30.0f);//绘制球体

        glTranslatef(, , -);

        glutSolidSphere(0.4f, 30.0f, 30.0f);//绘制球体

    }

    glPopMatrix();

    //glScalef( 2.0, 2.0, 0.0 ); //比例变换

    //开始绘制直线段

    glBegin(GL_LINES);

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glColor3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glVertex3f(, , );

    glEnd();

    //平移变换

    glTranslatef(-, , );

    glCircle();

    //平移变换

    glTranslatef(, , );

    //绘制立方体线框

    glColor4f(, , , 0.5);

    glRotatef(, , , );

    glutWireCube();

    rtri += 0.3;//全局的旋转变量加0.3 度

    //用缓冲区所绘制的对象替换窗口内容——适合于双缓冲技术

    glutSwapBuffers();//交换双缓存

}

//用户自定义窗口调整大小事件的处理函数

//在这个函数中要求设置视口、投影、透视变换的相关参数

void reshape (int w, int h)

{

    //设置视口参数为整个窗口范围内

    glViewport(, , (GLsizei) w, (GLsizei) h);

    //设置投影参数:投影矩阵初始为单位阵

    glMatrixMode (GL_PROJECTION);

    glLoadIdentity();

    //设置透视参数: 眼睛或摄像机的视角参数为60 度，视景体的宽度和高度比，视距（焦距）

    //(near)和视径(far)参数

    //near = 1, far = 100, Z 轴负向顺着视线方向指向屏幕内

    //X 轴正向向右，Y 轴正向向上，坐标原点在屏幕中心处

    gluPerspective(60.0, (GLfloat) w/(GLfloat) h, 1.0, 100.0);

    //设置摄像机的位置及姿态参数:

    //摄像机位置(cX, cY, cZ)

    //视点所观察中心位置Ow(oX, oY, oZ)

    //摄像机位姿参数——摄像机顶部矢量

    gluLookAt(, , , 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

    //设置矩阵模式为模型-视图变换模式，以便于后面的自定义显示函数继续本模式

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    glLoadIdentity();

}

//用户自定义键盘事件处理函数

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)

{

    switch (key)

    {

        case 'x':

        case : //ESC 键盘

        exit();

        break;

        default:

        break;

    }

}

int main(int argc, char** argv)

{

    //用命令行参数初始化OpenGL

    glutInit(&argc, argv);

    //使用RGB 色彩、双缓存和深度模式

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);

    //初始化绘图窗口大小参数

    glutInitWindowSize(, );

    //窗口左上角坐标参数

    glutInitWindowPosition(, );

    //创建窗口

    glutCreateWindow("OpenGL HelloWorld");

    //用户自定义初始化绘图环境函数

    init();

    //用户指定的绘图函数，display 名可变

    glutDisplayFunc(display);

    //窗口调整大小事件的处理函数

    glutReshapeFunc(reshape);

    //窗口键盘处理事件的处理函数

    glutKeyboardFunc(keyboard);

    //设置窗口空闲时调用的函数

    glutIdleFunc(display);

    //进入glut 函数库的主循环

    glutMainLoop();

    return ;

}