OpenGLut开发入门教程09：烟火晚会

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本文介绍纹理在三维空间中移动，做出类似与烟花的效果。

opengl三维世界坐标系为：

OpenGL坐标系（物体、世界、照相机坐标系）属于右手坐标系
设备坐标系使用的是左手坐标系

我们之前开发的代码中一般z轴部分为负值，也就是说，我们看的视角是从z轴的+方向看向-方法。迷雾按照我们看的方向投射在我们绘制的物体上。

首先函数基本的架构是：

flow

在main函数中glut*Func()的参数为回调函数，需要在main函数外独立实现。

重要的是四个回调函数：

initGL，初始化函数
reshapeGL，尺寸调整函数，当窗口的尺寸发生变化时调用此函数重新绘图
keyboard，捕获键盘输入并处理
displayGL，将想要显示的图像绘制出来的函数

其他函数说明见OpenGL函数功能说明系列。

加载纹理

//加载纹理
void loadGLTexture(){
    int w,h,c;//图片的宽度高度和通道数

    unsigned char *data=stbi_load("crate.bmp",&w,&h,&c,0);

    //创建纹理
    glGenTextures(3,&texture[0]);

    //纹理1-低质量缩放
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);//绑定纹理

    //纹理过滤
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
    
    //二位纹理，细节等级，RGB3组件，宽，高，边框，rgb数据，无符号整数，数据
    if(c==3){
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,w,h,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }else if(c==4){
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,w,h,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }

    //纹理2-线性缩放
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[1]);//绑定纹理

    //纹理过滤
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
    
    //二位纹理，细节等级，RGB3组件，宽，高，边框，rgb数据，无符号整数，数据
    if(c==3){
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,w,h,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }else if(c==4){
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,w,h,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }

    //纹理3-映射缩放
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[2]);//绑定纹理

    //纹理过滤
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
    
    //二位纹理，细节等级，RGB3组件，宽，高，边框，rgb数据，无符号整数，数据
    if(c==3){
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,w,h,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }else if(c==4){
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3,w,h,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }

    //二位纹理，RGB3颜色，宽，高，Rgb边框值，rgb数据，无符号整数，数据
    if(c==3){
        gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3,w,h,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }else if(c==4){
        gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3,w,h,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,data);
    }
}

和上一篇的一样，就是在上一篇的基础上改的。

流程上还是获取数据、创建纹理、绑定纹理、生成纹理。

烟花初始化

在前面的文章中提到彩色三角形四边形的写法。

glBegin(GL_TRIANGLES);//图像绘制部分
glColor3f(0.5f,0.5f,0.5f);
glVertex3f(0.0f,1.0f,0.0f);//点A（x,y,z）
glVertex3f(-1.0f,-1.0f,0.0f);//点B
glVertex3f(1.0f,-1.0f,0.0f);//点C
glEnd();

先绘制三角形，默认绘制的三角形为白色，在绘制前设置颜色，这样就会显示彩色的三角形。

本文的用法类似，绘制白色的烟花纹理，在绘制之前设置颜色。

显示的烟花粒子数据结构为：

typedef struct
{
    int r, g, b;   //粒子颜色
    GLfloat dist;  //粒子距中心距离
    GLfloat angle; //粒子当前角度
} stars;

RGB就是颜色，dist表示纹理距离窗口中央的距离，距离越来越远知道从窗口消失。angle是纹理的旋转角度，实现动态效果。

1
2
3

//设置混合
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE);//设置混合功能
glEnable(GL_BLEND);

设置粒子的初始值

//设置粒子
for (loop = 0; loop < STAR_NUM; loop++)
{
    star[loop].angle = 0.0f; //初始时没有旋转

    star[loop].dist = loop * 1.0f / STAR_NUM * 5.0f; //计算到中心的距离
    star[loop].r = rand() % 256;
    star[loop].g = rand() % 256;
    star[loop].b = rand() % 256;
}

总计50个粒子，第二个粒子距离为0.004，第50个粒子的距离为0.196

绘制图像

绘制基本的粒子，并图上颜色。

// Assign A Color Using Bytes
glColor4ub(star[loop].r, star[loop].g, star[loop].b, 255);
glBegin(GL_QUADS); // Begin Drawing The Textured Quad
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
glVertex3f(1.0f, -1.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 0.0f);
glEnd(); // Done Drawing The Textured Quad

还有实现动画效果

1	`glRotatef(spin, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // rotate the star on the z axis.`

然后更新粒子的颜色、位置

spin += 0.01f;                                     // used to spin the stars.
star[loop].angle += loop * 1.0f / STAR_NUM * 1.0f; // change star angle.
star[loop].dist -= 0.01f;                          // bring back to center.

if (star[loop].dist < 0.0f)
{                                // star hit the center
    star[loop].dist += 5.0f;     // move 5 units from the center.
    star[loop].r = rand() % 256; // new red color.
    star[loop].g = rand() % 256; // new green color.
    star[loop].b = rand() % 256; // new blue color.
}