OpenGL程序VC框架:Bezier 曲线

下面以画一条 Bezier 曲线为例，详细介绍VC++ 上 OpenGL编程的方法。文中给出了详细注释，以便给初学者明确的指引。一步一步地按所述去做，你将顺利地画出第一个 OpenGL 平台上的图形来。
  一、产生程序框架 Test.dsw
  New Project | MFC Application Wizard (EXE) | "Test" | OK
  *注* : 加“”者指要手工敲入的字串
  二、导入 Bezier 曲线类的文件
  用下面方法产生 BezierCurve.h BezierCurve.cpp 两个文件：
  WorkSpace | ClassView | Test Classes| <右击弹出> New Class | Generic Class(不用MFC类) | "CBezierCurve" | OK
  三、编辑好 Bezier 曲线类的定义与实现
  写好下面两个文件：
  BezierCurve.h BezierCurve.cpp
  四、设置编译环境：
  1. 在 BezierCurve.h 和 TestView.h 内各加上：
  #include <GL/gl.h>
  #include <GL/glu.h>
  #include <GL/glaux.h>
  2. 在集成环境中
  Project | Settings | Link | Object/library module | "opengl32.lib glu32.lib glaux.lib" | OK
  五、设置 OpenGL 工作环境：(下面各个操作，均针对 TestView.cpp )
  1. 处理 PreCreateWindow(): 设置 OpenGL 绘图窗口的风格
  cs.style |= WS_CLIPSIBLINGS | WS_CLIPCHILDREN | CS_OWNDC;
  2. 处理 OnCreate():创建 OpenGL 的绘图设备。
  OpenGL 绘图的机制是: 先用 OpenGL 的绘图上下文 Rendering Context (简称为 RC )把图画好，再把所绘结果通过 SwapBuffer() 函数传给 Window 的 绘图上下文 Device Context (简记为 DC).要注意的是，程序运行过程中，可以有多个 DC，但只能有一个 RC。因此当一个 DC 画完图后，要立即释放 RC，以便其它的 DC 也使用。在后面的代码中，将有详细注释。
  int CTestView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
  {
  if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
  return -1;
  myInitOpenGL();
  return 0;
  }
  void CTestView::myInitOpenGL()
  {
  m_pDC = new CClientDC(this); //创建 DC
  ASSERT(m_pDC != NULL);
  if (!mySetupPixelFormat()) //设定绘图的位图格式，函数下面列出
  return;
  m_hRC = wglCreateContext(m_pDC->m_hDC);//创建 RC
  wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC, m_hRC); //RC 与当前 DC 相关联
  } //CClient * m_pDC; HGLRC m_hRC; 是 CTestView 的成员变量
  BOOL CTestView::mySetupPixelFormat()
  {//我们暂时不管格式的具体内容是什么,以后熟悉了再改变格式
  static PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd =
  {
  sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), // size of this pfd
  1, // version number
  PFD_DRAW_TO_WINDOW | // support window
  PFD_SUPPORT_OPENGL | // support OpenGL
  PFD_DOUBLEBUFFER, // double buffered
  PFD_TYPE_RGBA, // RGBA type
  24, // 24-bit color depth
  0, 0, 0, 0, 0, 0, // color bits ignored
  0, // no alpha buffer
  0, // shift bit ignored
  0, // no accumulation buffer
  0, 0, 0, 0, // accum bits ignored
  32, // 32-bit z-buffer
  0, // no stencil buffer
  0, // no auxiliary buffer
  PFD_MAIN_PLANE, // main layer
  0, // reserved
  0, 0, 0 // layer masks ignored
  };
  int pixelformat;
  if ( (pixelformat = ChoosePixelFormat(m_pDC->m_hDC, &pfd)) == 0 )
  {
  MessageBox("ChoosePixelFormat failed");
  return FALSE;
  }
  if (SetPixelFormat(m_pDC->m_hDC, pixelformat, &pfd) == FALSE)
  {
  MessageBox("SetPixelFormat failed");
  return FALSE;
  }
  return TRUE;
  }
  3. 处理 OnDestroy()
  void CTestView::OnDestroy()
  {
  wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL); //释放与m_hDC 对应的 RC
  wglDeleteContext(m_hRC); //删除 RC
  if (m_pDC)
  delete m_pDC; //删除当前 View 拥有的 DC
  CView::OnDestroy();
  }
  4. 处理 OnEraseBkgnd()
  BOOL CTestView::OnEraseBkgnd(CDC* pDC)
  {
  // TODO: Add your message handler code here and/or call default
  // return CView::OnEraseBkgnd(pDC);
  //把这句话注释掉，若不然，Window
  //会用白色北景来刷新，导致画面闪烁
  return TRUE;//只要空返回即可。
  }
  5. 处理 OnDraw()
  void CTestView::OnDraw(CDC* pDC)
  {
  wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC);//使 RC 与当前 DC 相关联
  myDrawScene( ); //具体的绘图函数，在 RC 中绘制
  SwapBuffers(m_pDC->m_hDC);//把 RC 中所绘传到当前的 DC 上，从而
  //在屏幕上显示
  wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL);//释放 RC，以便其它 DC 进行绘图
  }
  void CTestView::myDrawScene( )
  {
  glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);//设置背景颜色为黑色
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  glPushMatrix();
  glTranslated(0.0f,0.0f,-3.0f);//把物体沿(0,0,-1)方向平移
  //以便投影时可见。因为缺省的视点在(0,0,0),只有移开
  //物体才能可见。
  //本例是为了演示平面 Bezier 曲线的，只要作一个旋转
  //变换，可更清楚的看到其 3D 效果。
  //下面画一条 Bezier 曲线
  bezier_curve.myPolygon();//画Bezier曲线的控制多边形
  bezier_curve.myDraw(); //CBezierCurve bezier_curve
  //是 CTestView 的成员变量
  //具体的函数见附录
  glPopMatrix();
  glFlush(); //结束 RC 绘图
  return;
  }
  6. 处理 OnSize()
  void CTestView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
  {
  CView::OnSize(nType, cx, cy);
  VERIFY(wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC));//确认RC与当前DC关联
  w=cx;
  h=cy;
  VERIFY(wglMakeCurrent(NULL,NULL));//确认DC释放RC
  }
  7 处理 OnLButtonDown()
  void CTestView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
  {
  CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
  if(bezier_curve.m_N>MAX-1)
  {
  MessageBox("顶点个数超过了最大数MAX=50");
  return;
  }
  //以下为坐标变换作准备
  GetClientRect(&m_ClientRect);//获取视口区域大小
  w=m_ClientRect.right-m_ClientRect.left;//视口宽度 w
  h=m_ClientRect.bottom-m_ClientRect.top;//视口高度 h
  //w,h 是CTestView的成员变量
  centerx=(m_ClientRect.left+m_ClientRect.right)/2;//中心位置，
  centery=(m_ClientRect.top+m_ClientRect.bottom)/2;//取之作原点
  //centerx,centery 是 CTestView 的成员变量
  GLdouble tmpx,tmpy;
  tmpx=scrx2glx(point.x);//屏幕上点坐标转化为OpenGL画图的规范坐标
  tmpy=scry2gly(point.y);
  bezier_curve.m_Vertex[bezier_curve.m_N].x=tmpx;//加一个顶点
  bezier_curve.m_Vertex[bezier_curve.m_N].y=tmpy;
  bezier_curve.m_N++;//顶点数加一
  InvalidateRect(NULL,TRUE);//发送刷新重绘消息
  }
  double CTestView::scrx2glx(int scrx)
  {
  return (double)(scrx-centerx)/double(h);
  }
  double CTestView::scry2gly(int scry)
  {
  }
  附录：
  1.CBezierCurve 的声明: (BezierCurve.h)
  class CBezierCurve
  {
  public:
  myPOINT2D m_Vertex[MAX];//控制顶点，以数组存储
  //myPOINT2D 是一个存二维点的结构
  //成员为Gldouble x,y
  int m_N; //控制顶点的个数
  public:
  CBezierCurve();
  virtual ~CBezierCurve();
  void bezier_generation(myPOINT2D P[MAX],int level);
  //算法的具体实现
  void myDraw();//画曲线函数
  void myPolygon(); //画控制多边形
  };
  2. CBezierCurve 的实现: (BezierCurve.cpp)
  CBezierCurve::CBezierCurve()
  {
  m_N=4;
  m_Vertex[0].x=-0.5f;
  m_Vertex[0].y=-0.5f;
  m_Vertex[1].x=-0.5f;
  m_Vertex[1].y=0.5f;
  m_Vertex[2].x=0.5f;
  m_Vertex[2].y=0.5f;
  m_Vertex[3].x=0.5f;
  m_Vertex[3].y=-0.5f;
  }
  CBezierCurve::~CBezierCurve()
  {
  }
  void CBezierCurve::myDraw()
  {
  bezier_generation(m_Vertex,LEVEL);
  }
  void CBezierCurve::bezier_generation(myPOINT2D P[MAX], int level)
  { //算法的具体描述，请参考相关书本
  int i,j;
  level--;
  if(level<0)return;
  if(level==0)
  {
  glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);
  glBegin(GL_LINES); //画出线段
  glVertex2d(P[0].x,P[0].y);
  glVertex2d(P[m_N-1].x,P[m_N-1].y);
  glEnd();//结束画线段
  return; //递归到了最底层，跳出递归
  }
  myPOINT2D Q[MAX],R[MAX];
  for(i=0;i {
  Q.x=P.x;
  Q.y=P.y;
  }
  for(i=1;i<m_N;i++)
  {
  R[m_N-i].x=Q[m_N-1].x;
  R[m_N-i].y=Q[m_N-1].y;
  for(j=m_N-1;j>=i;j--)
  {
  Q[j].x=(Q[j-1].x+Q[j].x)/double(2);
  Q[j].y=(Q[j-1].y+Q[j].y)/double(2);
  }
  }
  R[0].x=Q[m_N-1].x;
  R[0].y=Q[m_N-1].y;
  bezier_generation(Q,level);
  bezier_generation(R,level);
  }
  void CBezierCurve::myPolygon()
  {
  glBegin(GL_LINE_STRIP); //画出连线段
  glColor3f(0.2f,0.4f,0.4f);
  for(int i=0;i<m_N;i++)
  {
  glVertex2d(m_Vertex.x,m_Vertex.y);
  }
  glEnd();//结束画连线段
  }

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