这是根据徐明亮《OpenGL游戏编程》书上光灯一节的一个例子改编的．
从这个例子可以学习到二次曲面的参数设置，程序中提供了两个画球的函数，一个是用三角形画出来的，一个是二次曲面构成的．
你会发现，跟三角形版本不同，二次曲面要做一些设定，否则画出来的球体无法接受光照．
先上代码：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using SharpGL; namespace light2
{
/// <summary>
/// 原创文章,出自"博客园, 猪悟能'S博客" : http://www.cnblogs.com/hackpig/
/// </summary>
public partial class SharpGLForm : Form
{
private float rotation = 0.0f;
float m_bReadX, m_bReadY;
float m_bGreenX, m_bGreenY;
float m_bBlueX, m_bBlueY; //3个光源位置
float[] lightPosR = new float[] { 0f, 0f, 2f, 1f };
float[] lightPosG = new float[] { 0f, 0f, 2f, 1f };
float[] lightPosB = new float[] { 0f, 0f, 2f, 1f }; //3个光源漫射光
float[] diffLightR = { 1f, 0f, 0f, 1f };
float[] diffLightG = { 0f, 1f, 0f, 1f };
float[] diffLightB = { 0f, 0f, 1f, 1f }; //定义3个光源我镜面光
float[] specLightR = { 1f, 0f, 0f, 1f };
float[] specLightG = { 0f, 1f, 0f, 1f };
float[] specLightB = { 0f, 0f, 1f, 1f }; //默认的光源, 灰色光源，用于默认照明
float[] defDiffLight = new float[] { 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1f };
float[] defSpecLight = new float[] { 1f, 1f, 1f, 1f };
float[] defLightPos = new float[] { 0f, 0f, 10f, 1f }; public SharpGLForm()
{
InitializeComponent();
} private void openGLControl_OpenGLDraw(object sender, PaintEventArgs e)
{
OpenGL gl = openGLControl.OpenGL;
gl.Clear(OpenGL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | OpenGL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
gl.LoadIdentity();
gl.Rotate(rotation, 0.0f, 1.0f, 0.0f); draw(gl);
rotation += 3.0f; update(gl);
} void update(OpenGL gl)
{
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHT1);
m_bReadX += ;
m_bReadY += ;
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHT2);
m_bGreenX += ;
m_bGreenY += ;
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHT3);
m_bBlueX += ;
m_bBlueY += ;
} void draw(OpenGL gl)
{
gl.PushMatrix();
//旋转红光
gl.Rotate(m_bReadX, 1f, 0f, 0f);
gl.Rotate(m_bReadY, 0f, 1f, 0f);
//设置红光的位置
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT1, OpenGL.GL_POSITION, lightPosR);
//绘制光球
gl.Translate(lightPosR[], lightPosR[], lightPosR[]);
gl.Color(1f, 0f, 0f);
gl.PushAttrib(OpenGL.GL_LIGHTING_BIT);
gl.Disable(OpenGL.GL_LIGHTING);
drawSphere(gl,lightPosR[], lightPosR[], lightPosR[],0.2f,,,false);
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHTING);
gl.PopAttrib();
gl.PopMatrix(); gl.PushMatrix();
//旋转绿光
gl.Rotate(m_bGreenX, 1f, 0f, 0f);
gl.Rotate(m_bGreenY, 0f, 1f, 0f);
//设置绿光的位置
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT2, OpenGL.GL_POSITION, lightPosG);
//绘制光球
gl.Translate(lightPosG[], lightPosG[], lightPosG[]);
gl.Color(0f, 1f, 0f);
gl.PushAttrib(OpenGL.GL_LIGHTING_BIT);
gl.Disable(OpenGL.GL_LIGHTING);
drawSphere(gl, lightPosG[], lightPosG[], lightPosG[], 0.2f, , ,false);
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHTING);
gl.PopAttrib();
gl.PopMatrix(); gl.PushMatrix();
//旋转蓝光
gl.Rotate(m_bBlueX, 1f, 0f, 0f);
gl.Rotate(m_bBlueY, 0f, 1f, 0f);
//设置蓝光的位置
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT3, OpenGL.GL_POSITION, lightPosB);
//绘制光球
gl.Translate(lightPosB[], lightPosB[], lightPosB[]);
gl.Color(0f, 0f, 1f);
gl.PushAttrib(OpenGL.GL_LIGHTING_BIT);
gl.Disable(OpenGL.GL_LIGHTING);
drawSphere(gl, lightPosB[], lightPosB[], lightPosB[], 0.2f, , ,false);
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHTING);
gl.PopAttrib();
gl.PopMatrix(); //绘制球体
gl.PushMatrix();
gl.Rotate(rotation, 1f, 0f, 0f);
gl.Rotate(rotation, 0f, 1f, 0f);
gl.Rotate(rotation, 0f, 0f, 1f);
drawSphere(gl, , , , , , ,false); gl.PopMatrix(); gl.Flush(); } //二次曲面球体
void drawSphere(OpenGL gl,float x,float y,float z, double radius, int segx, int segy, bool isLines)
{
gl.PushMatrix();
gl.Translate(x, y, z);
var sphere = gl.NewQuadric();
if (isLines)
gl.QuadricDrawStyle(sphere, OpenGL.GL_LINES);
else
gl.QuadricDrawStyle(sphere, OpenGL.GL_QUADS);
gl.QuadricNormals(sphere, OpenGL.GLU_NONE); //GLU_NONE,GLU_FLAT,GLU_SMOOTH
gl.QuadricOrientation(sphere, (int)OpenGL.GLU_OUTSIDE); //GLU_OUTSIDE,GLU_INSIDE
gl.QuadricTexture(sphere, (int)OpenGL.GLU_FALSE); //GL_TRUE,GLU_FALSE
gl.Sphere(sphere, radius, segx, segy);
gl.DeleteQuadric(sphere);
gl.PopMatrix();
} //球心坐标为（x，y，z），球的半径为radius，M，N分别表示球体的横纵向被分成多少份
void drawSphere1(OpenGL gl, float xx, float yy, float zz, float radius, float M, float N,bool isLines)
{
const float PI = 3.1415926f;
float step_z = (float)Math.PI / M;
float step_xy = * PI / N;
float[] x = new float[] { , , , };
float[] y = new float[] { , , , };
float[] z = new float[] { , , , }; float angle_z = 0.0f;
float angle_xy = 0.0f;
int i = , j = ;
gl.Begin(OpenGL.GL_QUADS);
for (i = ; i < M; i++)
{
angle_z = i * step_z;
for (j = ; j < N; j++)
{
angle_xy = j * step_xy; x[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z) * Math.Cos(angle_xy));
y[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z) * Math.Sin(angle_xy));
z[] = (float)(radius * Math.Cos(angle_z)); x[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z + step_z) * Math.Cos(angle_xy));
y[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z + step_z) * Math.Sin(angle_xy));
z[] = (float)(radius * Math.Cos(angle_z + step_z)); x[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z + step_z) * Math.Cos(angle_xy + step_xy));
y[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z + step_z) * Math.Sin(angle_xy + step_xy));
z[] = (float)(radius * Math.Cos(angle_z + step_z)); x[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z) * Math.Cos(angle_xy + step_xy));
y[] = (float)(radius * Math.Sin(angle_z) * Math.Sin(angle_xy + step_xy));
z[] = (float)(radius * Math.Cos(angle_z)); for (int k = ; k < ; k++)
{
gl.Vertex(xx + x[k], yy + y[k], zz + z[k]);
}
}
}
gl.End();
} private void openGLControl_OpenGLInitialized(object sender, EventArgs e)
{
OpenGL gl = openGLControl.OpenGL;
setLight(gl);
//gl.Enable(OpenGL.GL_NORMALIZE);
gl.ClearColor(, , , );
} private void setLight(OpenGL gl)
{
//0号灯光，默认灯光
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT0, OpenGL.GL_DIFFUSE, defDiffLight);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT0, OpenGL.GL_SPECULAR, defSpecLight);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT0, OpenGL.GL_POSITION, defLightPos); //1号灯光
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT1, OpenGL.GL_DIFFUSE, diffLightR);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT1, OpenGL.GL_SPECULAR, specLightR);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT1, OpenGL.GL_POSITION, lightPosR); //2号灯光
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT2, OpenGL.GL_DIFFUSE, diffLightG);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT2, OpenGL.GL_SPECULAR, specLightG);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT2, OpenGL.GL_POSITION, lightPosG); //3号灯光
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT3, OpenGL.GL_DIFFUSE, diffLightB);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT3, OpenGL.GL_SPECULAR, specLightB);
gl.Light(OpenGL.GL_LIGHT3, OpenGL.GL_POSITION, lightPosB); gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHTING);
gl.Enable(OpenGL.GL_LIGHT0); //启用默认光源 } private void openGLControl_Resized(object sender, EventArgs e)
{
OpenGL gl = openGLControl.OpenGL;
gl.MatrixMode(OpenGL.GL_PROJECTION);
gl.LoadIdentity();
gl.Perspective(70.0f, (double)Width / (double)Height, 0.01, 100.0);
gl.LookAt(-, , -, , , , , , );
gl.MatrixMode(OpenGL.GL_MODELVIEW);
} }
}
截取了一帧的效果如下图：
有三个光球围绕球体旋转，三组光分别为红，绿，蓝，因此它们的组合可以在球面上生成所有可能的颜色效果．
函数drawSphere是二次曲面球体，函数drawSphere１是三角形构成的球体．
下面我们研究一下二次曲面的几个关键的需要注意的设置函数：
(１) QuadricDrawStyle(IntPtr quadObject, uint drawStyle);
第一个参数是二次方程对象状态的指针，第二个参数的枚举值如下表：
| 常量 | 描述 |
| GLU_FILL | 二次方程对象画成实体 |
| GLU_LINE | 二次方程对象画成线框 |
| GLU_POINT | 二次方程对象画成一组顶点的集合 |
| GLU_SILHOUETTE | 类似于线框，但相邻的多边形的边不被绘制。 |
(２) QuadricNormals(IntPtr quadricObject, uint normals);
这个函数指定二次方程对象如何生成法线。第二个参数可以是：GLU_NONE不生成法线，GLU_FLAT扁平法线，GLU_SMOOTH平滑法线。
(３) QuadricOrientation(IntPtr quadricObject, int orientation);
这个函数可以指定法线的朝向，指向外面还是只想里面。orientation可以是GLU_OUTSIDE或者是GLU_INSIDE这两个值。OpenGL默认是以GL_CCW逆时针为正方向的
(４) QuadricTexture(IntPtr quadricObject, int textureCoords);
这个函数可以指定二次方程表面的纹理坐标，textureCoords这个参数可以是GL_TRUE或者GL_FALSE.当为球体和圆柱体生成纹理坐标时，纹理是对称地环绕在球体和圆柱体的表面的。如果应用到圆盘上，那么纹理的中心就是圆盘的中心，然后以线性插值的方式扩展到圆盘的边界。
读者可以尝试改变这些函数的参数，会发现受光效果是不同的．
也可以尝试用drawSphere1()函数替换掉drawSphere()函数，它是不需要做任何设定，就有很好的效果．
原创文章,出自"博客园, 猪悟能'S博客" : http://www.cnblogs.com/hackpig/