[迁移]opengl学习从头开始（笔记18 蒙版）

声明：因网易博客将关闭，移到此

/**
    这里使用到的是opengl 和 glut 进行编写学习的笔记，一个简单的出口
    使用到的开发库有 linux (gl glu glut) windows(opengl32.lib glu32.lib glut32.lib)

    这里是参考 nehe 第26课，资源也是那里

    实现:  蒙版缓存
        镜面的效果....

        假设我们要实现一个镜面的效果，我们在镜子前面放一个球体，能在镜子里
            面看到这个球

        实现:    
            我们绘制一个平面当作镜子，两边绘制同样的球，
            镜子后面的球体和镜子里面的进行混合,ok 程序完成，
            尝试移动球体看下，发现，
            镜子后面的球体被看到了,怎么办？

        修改1：
            我们加个蒙版把镜子里面的屏蔽掉,ok 镜子里面的的没有了，新的问题又来了，
            当镜子外面的球体穿过镜子的时候，本来在镜子里面的球体又出来了，
            怎么办?
            
        修改2：
            我们加一个裁剪面,把镜子后面的如果超过镜子的画直接裁剪掉,ok
            基本完成.


        

*/

#include <iostream>
#include <GL/glut.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#ifdef _MSC_VER

#endif

#ifdef __GNUC__
#include <unistd.h>
#endif

using namespace std;

// 图片的类型 包含宽 高 数据
struct Image
{
    unsigned long sizeX;
    unsigned long sizeY;
    char *data;
};
typedef struct Image Image;

// 我们用来旋转下模型吧
float g_angle = 0;
float g_zoom = -7.0f;
float g_height = 0.5f;

GLuint g_walltex;        // 墙的纹理
GLuint g_spheretex;        // 球体的纹理
GLuint g_envtex;        // 
GLUquadricObj *q;

////////////////////////////////
// 下面是读取自定义格式的模型信息文件使用的函数


//----------------------------------------------------------
// 读取图片文件
int ImageLoad(const char *filename, Image *image)
{
    FILE *file;
    unsigned long size; // 图片长度
    unsigned long i;    // 计数
    unsigned short int planes;
    unsigned short int bpp;
    char temp;            // bgr -rgb 变换

    if ((file = fopen(filename, "rb")) == NULL)
    {
        printf("File Not Found: %s\n", filename);
        return 0;
    }

    // 跳过文件的头部，准备读取宽度和高度
    // 如果想自己具体的情况可以去看看bmp图片的相关信息
    fseek(file, 18, SEEK_CUR);

    // 读取宽度
    if ((i = fread(&image->sizeX, 4, 1, file)) != 1)
    {
        printf("Error reading width from %s. \n", filename);
        return 0;
    }
    printf("Width of %s: %lu\n", filename, image->sizeX);
    
    // 读取宽度
    if ((i = fread(&image->sizeY, 4, 1, file)) != 1)
    {
        printf("Error reading height from %s. \n", filename);
        return 0;
    }
    printf("Height of %s: %lu\n", filename, image->sizeY);

    // 计算长度(24bits或3bytes每个像素)
    size = image->sizeX * image->sizeY * 3;

    // 读取
    if ((fread(&planes, 2, 1, file)) != 1)
    {
        printf("Error reading planes from %s. \n", filename);
        return 0;
    }

    if (planes != 1)
    {
        printf("Planes from %s is not 1: %u\n", filename, planes);
        return 0;
    }

    if ((i = fread(&bpp, 2, 1, file)) != 1)
    {
        printf("Error reading bpp from %s. \n", filename);
        return 0;
    }
    if (bpp != 24)
    {
        printf("Bpp from %s is not 24: %u\n", filename, bpp);
        return 0;
    }

    // 跳过余下的头文件数据
    fseek(file, 24, SEEK_CUR);

    // 读取数据
    image->data = (char*) malloc (size);
    if (image->data == NULL)
    {
        printf("Error allocating memory for color-corrected image data");
        return 0;
    }

    if ((i = fread(image->data, size, 1, file)) != 1)
    {
        printf("Error reading image data from %s. \n", filename);
        return 0;
    }

    // 交换颜色 bgr -> rgb
    for (i = 0; i < size; i += 3)
    {
        temp = image->data[i];
        image->data[i] = image->data[i+2];
        image->data[i+2] = temp;
    }

    // 完成
    return 1;
}

// 读取 bitmaps 并转化成纹理
void LoadGLTextures(const std::string& picname, GLuint& texture)
{
    Image *image1;
    image1 = (Image*) malloc (sizeof(Image));
    
    if (image1 == NULL)
    {
        printf("Error allocating space for image");
        exit(0);
    }    

    if (!ImageLoad(picname.c_str(), image1))
        exit(1);
    // 创建纹理
    // 线性滤波
    glGenTextures(1, &texture);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); // 绑定2D纹理
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, image1->sizeX, image1->sizeY,
            0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image1->data);

    free(image1);
}

// 读取所有需要的图片
void loadAllTextures()
{
    LoadGLTextures("Envwall.bmp",g_walltex);
    LoadGLTextures("Ball.bmp",g_spheretex);
    LoadGLTextures("Envroll.bmp",g_envtex);
}

// 绘制函数
void drawObject()
{
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_spheretex);
    gluSphere(q, 0.35f, 32, 16);

    // 屏蔽下面这行会有什么效果？思考看
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_envtex);
    glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.4f);
    glEnable(GL_BLEND);
    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE);
    glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);
    glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);

    gluSphere(q, 0.35f, 32, 16);

    glDisable(GL_TEXTURE_GEN_S);
    glDisable(GL_TEXTURE_GEN_T);
    glDisable(GL_BLEND);
}

void drawfloor()
{
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_walltex);
    glBegin(GL_QUADS);
        glNormal3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
            glVertex3f(-2.0f, 0.0f, 2.0f);

            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
            glVertex3f(-2.0f, 0.0f, -2.0f);

            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
            glVertex3f(2.0f, 0.0f, -2.0f);

            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
            glVertex3f(2.0f, 0.0f, 2.0f);

    glEnd();



}

//===========================OpenGL 部分=========================
// 初始化opengl的一些参数
void init()
{
    // 设置灯光
    GLfloat LightAmbient[] = {0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f}; // 环境光参数
    GLfloat LightDiffuse[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f}; // 漫反射光参数
    GLfloat LightPosition[] = { 2.0f, 8.0f, 1.0f, 1.0f}; // 光源位置

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, LightAmbient); // 设置环境光
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, LightDiffuse); // 设置漫反射光
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, LightPosition); // 设置位置

    glEnable(GL_LIGHT0);
    glEnable(GL_LIGHTING);

    loadAllTextures();

    glShadeModel(GL_SMOOTH);
    glClearColor(0.2f, 0.5f, 1.0f, 1.0f); // 清理背景颜色为蓝色
    glClearDepth(1.0);                    
    glClearStencil(0);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    //glShadeModel(GL_SMOOTH);
    glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    //glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
    //glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
    //glHint(GL_POINT_SMOOTH_HINT, GL_NICEST); // 使用圆点而不使用方点    
    //glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);    // Antialias the lines
    //glEnable(GL_BLEND);
    //glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC1_ALPHA);

    q = gluNewQuadric();
    gluQuadricNormals(q, GL_SMOOTH);
    gluQuadricTexture(q, GL_TRUE);

    glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);
    glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);

}

//------------------------------------
// 设置刷新时间
void timer(int p)
{
    glutPostRedisplay();
    glutTimerFunc(20, timer, 0);
}

//-----------------------------------
// 显示我们要绘制的模型
void display()
{
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
 glLoadIdentity(); // 重置矩阵

 glTranslatef(0.0f, -0.6f, g_zoom);
 glRotatef(30.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);

 
 //-------------蒙版设置----------------------------
 // 设置蒙版参数
 glColorMask(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f);
 glEnable(GL_STENCIL_TEST);
 glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 1);
 glStencilOp(GL_KEEP,GL_KEEP,GL_REPLACE);
//----------------------------------------------------
 glDisable(GL_DEPTH_TEST);
 drawfloor();

 glEnable(GL_DEPTH_TEST);

 //-------------------使用蒙版----------------------
 glColorMask(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
 glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 1);
 glStencilOp(GL_KEEP,GL_KEEP,GL_KEEP);
 //------------------------------------------------

 //=====================设置裁剪平面=====================
 double eqr[] = {0.0f, -1.0f, 0.0f, 0.0f};
 glEnable(GL_CLIP_PLANE0);
 glClipPlane(GL_CLIP_PLANE0, eqr);
 //=====================================================
 glPushMatrix();
    glScalef(1.0f, -1.0f, 1.0f);
    glTranslatef(0.0f,g_height, 0.0f);
    glRotatef(g_angle, 1.0f, 0.0f, 0.0f);    
    glRotatef(g_angle, 0.0f, 1.0f, 0.0f);    
    drawObject();
 glPopMatrix(); 

 // 关闭蒙版和裁剪平面
 glDisable(GL_CLIP_PLANE0);
 glDisable(GL_STENCIL_TEST);


 glEnable(GL_BLEND);
 glDisable(GL_LIGHTING);
 glColor4f(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.8f);

 glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 drawfloor();

 glEnable(GL_LIGHTING);
 glDisable(GL_BLEND);
 glTranslatef(0.0f, g_height, 0.0f);
 glRotatef(g_angle, 1.0f, 0.0f, 0.0f);    
 glRotatef(g_angle, 0.0f, 1.0f, 0.0f);    
 drawObject();
    
 //glPopMatrix();

 g_angle += 0.3f;

 //glFinish();
 glFlush();
 glutSwapBuffers(); //双缓冲
}

//-----------------------------------
// 当窗口变化的时候会调用这里
void reshape(int w, int h)
{
    /* 视口设置
     * 这个是当窗口发生大小变化的时候会调用这里，大家可以自己
     * 拉伸下窗口就可以看到不一样的地方了
     */
    glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h); // 设置视口
    glMatrixMode(GL_PROJECTION); // 设置当前矩阵为投影矩阵
    glLoadIdentity();

    if (h == 0) h = 1; // 防止除0情况
    gluPerspective(45.0f,(GLfloat) w / (GLfloat)h , 0.5f, -1000.0f);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); // 设置当前矩阵为模型矩阵
    glLoadIdentity();
}

//-----------------------------------
//键盘事件
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
    switch (key)
    {
        case 27: // 当按下键盘的esc键的时候退出
            exit(0);
            break;
        case 's':
        case 'S':
            g_height -= 0.05f;
            break;
        case 'w':
        case 'W':
            g_height += 0.05f;
            break;
        case 'h':
        case 'H':
            g_zoom += 0.2f;
            break;
        case 'j':
        case 'J':
            g_zoom -= 0.2f;
            break;
        case 'k':
        case 'K':
            break;
        case 'l':
        case 'L':
            break;
    }    
}

//------------------------------------
// 鼠标鼠标事件·
void MouseEvent(int button, int state, int x, int y)
{
}

//-------------------------------------
// 鼠标移动事件
void MotionMove(int x,int y)
{
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutInitWindowSize(800, 600);
    glutCreateWindow("OpenGLDemo");
    init();
    glutTimerFunc(20,timer,0); // 设置更新时间
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutKeyboardFunc(keyboard);
    glutMouseFunc(MouseEvent);
    glutMotionFunc(MotionMove);
    glutMainLoop();

    return 0;
}
// makefile 参考笔记1