发信人: yxy (田丝丝#小肥鹰春眠不觉晓), 信区: GAME_Designer
标 题: OPENGL(16)
发信站: BBS 水木清华站 (Thu Feb 19 09:57:32 1998)
OPENGL的特殊效果
1 融合
前面从未接触过透明或半透明的物体，因为我们从未启用过融合处理
所谓融合就是假设在RGBA模式下，源色为(Rs,Gs,Bs,As)，目标色为
(Rd,Gd,Bd,Ad),源因子为（Sr,Sg,Sb,Sa），目的因子为（Dr,Dg,Db,Da）
则融合的最终效果为：（Rs*Sr+Rd*Dr,Gs*Sg+Gd*Dg,Bs*Sb+Bd*Db,As*Sa+Ad*Da）
然后再归一。公式挺复杂，不过仔细看看，跟平常的融合倒是定性一致。
关键就是如何设定融合因子(Sr,Sg,Sb,Sa)(Dr,Dg,Db,Da)来实现不同的融合效果
利用函数：
void glBlendFunc(GLenum sfactor,GLenum dfactor);
其中两个参数可以取下面值：
取值 相关因子 计算后融合因子
GL_ZERO 源、目的 (0,0,0,0)
GL_ONE 源、目的 (1,1,1,1)
GL_DST_COLOR 源 (Rd,Gd,Bd,Ad)
GL_SRC_COLOR 目的 (Rs,Gs,Bs,As)
GL_ONE_MINUS_DST_COLOR 源 (1,1,1,1)-(Rd,Gd,Bd,Ad)
GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR 目的 (1,1,1,1)-(Rs,Gs,Bs,As)
GL_SRC_ALPHA 源、目的 (As,As,As,As)
GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA 源、目的 (1,1,1,1)-(As,As,As,As)
GL_DST_ALPHA 源、目的 (Ad,Ad,Ad,Ad)
GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA 源、目的 (1,1,1,1)-(Ad,Ad,Ad,Ad)
GL_SRC_ALPHA_SATURATE 源 (f,f,f,1)-min(As,1-Ad)
还要利用glEnable(GL_BLEND) glDisable(gl_blend)来启用、关闭融合处理。
////////////////////////////////////////////////
//sample.cpp
#include "glos.h"
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glaux.h>
#include "windows.h"
void myinit(void);
void CALLBACK display(void);
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h);
void myinit(void)
{
auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA);
auxInitPosition(0,0,500,500);
auxInitWindow("sample1");
glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//设置融合效果并启用
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
// glDepthFunc(GL_LESS);
// glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glShadeModel(GL_FLAT);
}
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if(w<=h)
gluOrtho2D(0.0,1.0,0.0,1.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w);
else
gluOrtho2D(0.0,1.0*(GLfloat)w/(GLfloat)h,0.0,1.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
void CALLBACK display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
//三个不同颜色和透明度的方块重合，颜色融合的效果
glColor4f(1.0,0.0,0.0,0.7);
glRectf(0.25,0.4,0.75,0.9);
glColor4f(0.0,1.0,0.0,1.0);
glRectf(0.1,0.1,0.6,0.6);
glColor4f(0.0,0.0,1.0,0.3);
glRectf(0.4,0.1,0.9,0.6);
glFlush();
}
void main(void)
{
myinit();
auxReshapeFunc(reshape);
auxMainLoop(display);
}
//end of sample
/////////////////////////////////////////////////////////
你可以试试调节参数大小，体会一下个参数的含义。
2 反走样Anti-aliasing
由于计算机以离散点生成图形，生成图形必然与真实景物存在差距，这种差距
表现为：直线或光滑曲面的锯齿、花纹失去原有色彩形状、细小物体在画面的
消失等。统统叫做走样。反走样可以减少这种情况。粗略设想一下，就是把原
来边界的地方锯齿部分用低饱和度的点补上，这样既不影响整体轮廓，又获得
较好的平滑效果。反走样前提供“提示”采用函数：
void glHint(GLenum target,GLenum hint);
其中hint可以是：GL_FASTEST 给出最有效的选择
GL_NICEST 给出最高质量的选择
GL_DONT_CARE 没有选择
target 意义
GL_POINT_SMOOTH_HINT 指定点、
GL_LINE_SMOOTH_HINT 线、
GL_POLYGON_SMOOTH_HINT 多边形的采样质量
GL_FOG_HINT 指出雾化计算是按每个象素进行（GL_NICEST）
还是按每个顶点进行（GL_FASTEST）
GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT 指定颜色纹理插值的质量
其中GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT用以纠正单纯线性插值带来的观察错误。
当然最主要的工作还是glEnable()来完成的。
先给出一个点、线反走样的例子。需要说明的是这个工作最好在RGBA模式下进行，
首先利用glEnable()（参数为GL_POINT_SMOOTH GL_LINE_SMOOTH或
GL_POLYGON_SMOOTH）启用反走样。在RGBA模式下启用反走样，必须启用融合处理。
而且最常用的融合因子分别是：GL_SRC_ALPHA（源）和GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA
或GL_ONE（目的）。
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//sample.cpp
#include "glos.h"
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glaux.h>
#include "windows.h"
void myinit(void);
void CALLBACK display(void);
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h);
void myinit(void)
{
auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA);
auxInitPosition(0,0,500,500);
auxInitWindow("sample1");
glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//例子所有新内容都在一下4句，你可以试试取消反走样的语句（1、4）
//则可以很清楚的比较一下反走样对图象质量的改进。
glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT,GL_DONT_CARE);
glDepthFunc(GL_LESS);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glShadeModel(GL_FLAT);
}
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if(w<=h)
glOrtho(-5.0,5.0,-5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,-5.0,5.0);
else
glOrtho(-5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,-5.0,5.0,-5.0,5.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void CALLBACK display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glLineWidth(5.0);
glColor4f(1.0,1.0,0.0,0.7);
glPushMatrix();
glRotatef(45.0,1.0,1.0,0.0);
auxWireOctahedron(2.0);
glPopMatrix();
glFlush();
}
void main(void)
{
myinit();
auxReshapeFunc(reshape);
auxMainLoop(display);
}
//end of sample
///////////////////////////////////////////////////////////////////
再给出一个多边形反走样的例子
///////////////////////////////////////////////////////////////////
//sample.cpp
#include "glos.h"
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glaux.h>
#include "windows.h"
void myinit(void);
void CALLBACK display(void);
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h);
void myinit(void)
{
auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA);
auxInitPosition(0,0,500,500);
auxInitWindow("sample1");
glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
GLfloat mat_ambient[]={0.5,0.5,0.0,1.0};
GLfloat mat_diffuse[]={1.0,0.8,0.1,1.0};
GLfloat position[]={1.0,0.0,1.0,0.0};
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient);
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse);
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,position);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glCullFace(GL_BACK);
glEnable(GL_CULL_FACE);
//启用多边形反走样
glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE);
glDepthFunc(GL_LESS);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glShadeModel(GL_FLAT);
}
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if(w<=h)
glOrtho(-5.0,5.0,-5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,-5.0,5.0);
else
glOrtho(-5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
5.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,-5.0,5.0,-5.0,5.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void CALLBACK display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glLineWidth(5.0);
glColor4f(1.0,1.0,0.0,0.7);
glPushMatrix();
glRotatef(45.0,1.0,1.0,0.0);
auxSolidIcosahedron(2.0);
glPopMatrix();
glFlush();
}
void main(void)
{
myinit();
auxReshapeFunc(reshape);
auxMainLoop(display);
}
//end of sample
////////////////////////////////////////////////////////////////////
比较采用反走样后的结果，可以明显看出多变形直线边界出锯齿得到了平滑。
3 雾化
最后来介绍雾化，雾化不但可以使景物更加真实，而且大大减少计算量，开过
F22的玩家不会忘记雾化的远近直接影响游戏的速度吧。一般的雾化模型是考虑
把物体实际颜色和雾化颜色向融合。具体雾化的浓淡有定义的数学模型来决定
包括线性变化、指数变化和指数平方变化等。定义雾化也很简单，只要遵循下面
步骤：
一 启用雾化 glEnable(GL_FOG);
二 控制雾化 glFog*()
void glFog{if}[v](GLenum,TYPE param);
当GLenum是GL_FOG MODE时，param可以是GL_EXP（指数）
GL_EXP2（指数平方）
GL_LINEAR（线性）
当GLenum是GL_FOG_DENSITY GL_FOG_START GL_FOG_END时，param分别指定不同
雾化数学模型下不同计算公式的参量，具体可以参阅连机手册。
当GLenum时GL_FOG_COLOR时，param是指向颜色向量的指针
三 必要时可以用glHint(GL_FOG_HINT,XX)指定雾化效果
下面给出例子：
///////////////////////////////////////////////////////////////////
//sample.cpp
#include "glos.h"
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glaux.h>
#include "windows.h"
void myinit(void);
void CALLBACK display(void);
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h);
void myinit(void)
{
auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA);
auxInitPosition(0,0,500,500);
auxInitWindow("sample1");
glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
GLfloat mat_ambient[]={0.0,0.1,0.8,1.0};
GLfloat mat_diffuse[]={0.0,0.3,0.6,1.0};
GLfloat mat_specular[]={1.0,0.0,1.0,1.0};
GLfloat mat_shininess[]={15.0};
GLfloat position[]={5.0,5.0,5.0,0.0};
GLfloat fogColor[4]={0.6,0.6,0.0,1.0};
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient);
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular);
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess);
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,position);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glFrontFace(GL_CW);
// glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);
// glEnable(GL_BLEND);
// glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE);
glDepthFunc(GL_LESS);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
//启用雾化处理
glEnable(GL_FOG);
{
//采用线性变化的雾化效果
glFogi(GL_FOG_MODE,GL_LINEAR);
//指定雾化颜色（黄色）
glFogfv(GL_FOG_COLOR,fogColor);
//指定按线性变化时计算公式的参量
glFogf(GL_FOG_START,3.0);
glFogf(GL_FOG_END,15.0);
//规定雾化效果的质量
glHint(GL_FOG_HINT,GL_DONT_CARE);
}
// glShadeModel(GL_FLAT);
}
void CALLBACK reshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if(w<=h*3)
glOrtho(-6.0,6.0,-2.0*(GLfloat)h*3/(GLfloat)w,
2.0*(GLfloat)h*3/(GLfloat)w,0.0,10.0);
else
glOrtho(-6.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,
6.0*(GLfloat)h/(GLfloat)w,-2.0,2.0,0.0,10.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void CALLBACK display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
//在不同远近（Z方向）绘制同样大小、颜色的环，显示雾化的效果
glPushMatrix();
glTranslatef(-3.0,-1.5,-3.0);
auxSolidTorus(0.6,1.5);
glPopMatrix();
glPushMatrix();
glTranslatef(-0.5,-0.5,-6.0);
auxSolidTorus(0.6,1.5);
glPopMatrix();
glPushMatrix();
glTranslatef(2.0,0.5,-8.0);
auxSolidTorus(0.6,1.5);
glPopMatrix();
glFlush();
}
void main(void)
{
myinit();
auxReshapeFunc(reshape);
auxMainLoop(display);
}
//end of sample
////////////////////////////////////////////////////////////////////
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