(2)---【C语言】【GL库】【计算机图形学】DEV C++ 平台openGL库 下的画线图案设计 房屋图形画法实现

 上篇上手实践 

 运行结果 

 实现代码

#include <windows.h>
#include <GL/glut.h>

#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK //处理不同系统宏 

//星状结构函数，添加了几何中心坐标，半径，叶片宽度占比，叶片数量 --------------------------------
// 绘制内部星状结构基本元素的函数 其中 k —叶片宽度占整个半径的比例 默认值 k = 0.25 
void DrawElement(GLfloat Xo, GLfloat Yo, GLfloat R, GLfloat k=0.25) { 
	//由两个三角形组成  
	glBegin(GL_TRIANGLES);
        // 第一个三角形
		glVertex2f(Xo, Yo); // 叶片中心点
        glVertex2f(Xo, Yo+ R); // 上角点 
        glVertex2f(Xo + k*R , Yo + k*R); // 右角点
	glEnd() ;
	glBegin(GL_TRIANGLES);
        // 第二个三角形
		glVertex2f(Xo, Yo); 
        glVertex2f(Xo, Yo + R); 
        glVertex2f(Xo - k*R , Yo + k*R); 
    glEnd();
}

// 绘制部星状结构基本元素几何变换及数量的函数 默认值 elementNum = 0.25 
void DrawStar(GLfloat Xo, GLfloat Yo, GLfloat R, GLfloat k, int elementNum = 4) {
    float angleStep = 360.0 / elementNum;

    for (int i = 0; i < elementNum; ++i) {
        glPushMatrix();// 保存当前矩阵状态
	        glTranslatef(Xo, Yo, 0.0);	// 移动至当前叶片的位置
	        glRotatef(i * angleStep, 0.0, 0.0, 1.0);	//旋转相应角度 
	        glTranslatef(-Xo, -Yo, 0.0);	//移动到原点 
	        DrawElement(Xo, Yo, R, k);	// 绘制元素 
        glPopMatrix();// 恢复矩阵状态
    }
}

// 显示函数
void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕和缓存区
  	
	glColor3f(0.0, 0.0, 0.0); // 设置绘图颜色
  	DrawStar(750.0, 700.0, 550.0, 0.25, 5);	//函数参数依次为几何中心坐标，半径，叶片宽度占比，叶片数量   
	glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);  // 设置绘图颜色
	DrawStar(750.0, 700.0, 400.0, 0.30, 5); 
	glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);  // 设置绘图颜色
	DrawStar(750.0, 700.0, 300.0, 0.30, 5); 
	glFlush(); // 刷新OpenGL命令缓冲区
}

// 初始化OpenGL环境
void init() {
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); // 设置背景颜色
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    gluOrtho2D(0.0, 1500.0, 0.0, 1500.0); // 设置正交投影
}

int main(int argc, char** argv) {
    glutInit(&argc, argv); // 初始化GLUT库
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); // 设置显示模式
    glutInitWindowPosition(800, 200);  // 窗口位置
    glutInitWindowSize(1500, 1500); // 设置窗口大小
    glutCreateWindow("OpenGL_Draw_Design_Star"); // 创建窗口
    init(); // 调用初始化函数
    glutDisplayFunc(display); // 注册显示回调函数
    glutMainLoop(); // 进入GLUT事件处理循环

    return 0;
}

功能简单介绍 

         这段代码通过OpenGL和GLUT库在Windows系统中创建了一个图形窗口，并在其中绘制了一个多层次的星形图案。代码的核心在于两个绘图函数：DrawElement负责绘制单个星形叶片，它由两个相连的三角形构成；而DrawStar函数则负责将这个基本元素重复绘制并旋转，形成一个完整的星形。在display函数中，我们看到了三次调用DrawStar，分别绘制了三个大小和形状略有不同的星形，组成复合图案。

本次实验项目 

 要求

         用线条描绘图片中的别墅

 运行结果

 图形代码

#include <windows.h>
#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK //处理不同系统的配置问题的宏

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

//定义二维数组，其第二维含有两个元素 
//调用glVertex2i(houseline[i][0][Winheight-houseline[i][1])
int house_outline[][2]={
{290,1040},{290,1000},{380,870},{470,870},{470,730},{405,730},{405,680},
{455,680},{455,530},{365,525},{365,500},{500,375},{530,375},{700,240},
{730,240},{850,275},{850,190},{880,180},{900,190},{935,175},{980,190},
{980,335},{1080,440},{1080,560},{1200,640},{1200,665},{1150,665},{1150,1040},
{925,1040},{680,1040},{450,1040},{450,1000},{530,890},{620,890},{620,520},
{640,520},{640,480},{685,485},{685,525},{640,520},{640,480},{500,375},{600,380},
{700,490},{685,485},{640,480},{640,520},{620,520},{500,455},{405,525},{455,530},{530,465}
};

int house_chimney[][2]={
{670,520},{670,560},{680,560},{680,1040},{680,560},{730,560},{730,240},{730,560},{765,560},
{765,495},{765,520},{925,630},{925,1040},{925,630},{935,640},{1150,660},{1150,1040},{1150,660},
{1200,665},{1200,640},{935,615},{935,640},{935,615},{765,495},{880,510},{880,180},{880,350},
{850,350},{850,275},{850,350},{730,320},{880,510},{900,513},{900,190},{935,175},{935,520},
{900,513},{935,520},{980,535},{980,335},{980,535},{1080,560}
}; 

int house_door[][2]={
{405,680},{585,680},{585,730},{470,730},{585,730},{585,890},{500,890},{500,730},{550,730},
{550,800},{540,800},{540,780},{540,840},{540,820},{550,820},{550,800},{550,890},{560,890},
{560,730}	
};

int house_stairs1[][2]={
{550,890},{470,890},{470,870},{410,870},{320,1000},{425,1000},{510,890}	
};

int house_stairs2[][2]={
{290,1040},{600,1040},{500,905},{420,905},{420,905},{420,930},{480,930},{400,930},{400,930},
{400,955},{460,955},{380,955},{380,955},{380,980},{440,980},{360,980},{360,980},{360,1000}
};

int house_windows1[][2]={
{660,310},{660,380},{700,375},{700,305},{660,310},{680,307},{680,377}
};

int house_windows2[][2]={
{470,530},{470,680},{585,680},{585,530},{470,530},{527,530},{527,680}
};

int house_windows3[][2]={
{880,735},{880,910},{730,910},{730,735},{880,735},{880,823},{730,823},
{805,823},{805,735},{805,910}
};

int house_windows4[][2]={
{830,570},{770,570},{770,670},{830,670},{830,570},{800,570},{800,610},
{810,610},{810,630},{810,610},{800,610},{800,670}
};

int house_windows5[][2]={
{950,735},{1120,735},{1150,850},{1120,850},{1120,910},{950,910},{950,735},
{1120,735},{1150,850},{1080,850},{1080,910},{1080,850},{1010,850},{1010,910},
{1010,850},{970,850},{950,735}
};

//自定义划线函数，方便后续重复调用，减少工作量 
void DrawLine(float x=1.0,float y=1.0,float z=1.0){
//程序健壮性 
	if((x||y||z)>1.0 && (x||y||z)<0.0){
		printf("ERROR:函数实参范围为[0.0<=(x||y||z)<=1.0]\n");
		x=0.0;
		y=1.0;
		z=1.0;
	}

//房子外部轮廓  	
  	glBegin(GL_LINE_STRIP); 
	glColor3f(x, y, z); // 设置线条颜色
  	for(int i=0;i<52;i++){
		glVertex2i(house_outline[i][0],1271-house_outline[i][1]);}
    glEnd();  

//右侧墙壁和烟囱	
	glBegin(GL_LINE_STRIP );
	glColor3f(x, y, z); // 设置线条颜色
  	for(int i=0;i<42;i++){
		glVertex2i(house_chimney[i][0],1271-house_chimney[i][1]);}	    
	glEnd();

//房子门	
	glBegin(GL_LINE_STRIP);
	glColor3f(x, y, z); // 设置线条颜色
  	for(int i=0;i<19;i++){
		glVertex2i(house_door[i][0],1271-house_door[i][1]);}		
	glEnd();

//楼梯
	glBegin(GL_LINE_STRIP);
	glColor3f(x, y, z); // 设置线条颜色	
  	for(int i=0;i<7;i++){
			glVertex2i(house_stairs1[i][0],1271-house_stairs1[i][1]);}
	glEnd(); 
	
	glBegin(GL_LINES);
	glColor3f(x, y, z); // 设置线条颜色
  	for(int i=0;i<18;i++){
		glVertex2i(house_stairs2[i][0],1271-house_stairs2[i][1]);}
	glEnd();

//窗户 
	glColor3f(x, y, z);// 设置线条颜色
  	//最上面小窗户
  	glBegin(GL_LINE_STRIP);
	for(int i=0;i<7;i++){
		glVertex2i(house_windows1[i][0],1271-house_windows1[i][1]);}		
	glEnd();
	
	//阳台窗户
	glBegin(GL_LINE_STRIP);
	for(int i=0;i<7;i++){
		glVertex2i(house_windows2[i][0],1271-house_windows2[i][1]);}
	glEnd();
	
	//中间大窗户
	glBegin(GL_LINE_STRIP);	
	for(int i=0;i<10;i++){
		glVertex2i(house_windows3[i][0],1271-house_windows3[i][1]);}
	glEnd();
	
	//中间小窗户 
	glBegin(GL_LINE_STRIP);
	for(int i=0;i<12;i++){
		glVertex2i(house_windows4[i][0],1271-house_windows4[i][1]);}				
	glEnd();
	
	//最右侧窗户
	glBegin(GL_LINE_STRIP);
	for(int i=0;i<17;i++){
			glVertex2i(house_windows5[i][0],1271-house_windows5[i][1]);}
	glEnd();
}
  
void drawHouse(void) {  
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);//清除屏幕和缓存区 
   	glLineWidth(5);//画笔宽度 
	DrawLine();
	
	glFlush();  
} 
 
void init(void) {  
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); // 设置背景色为黑色  
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);  
    gluOrtho2D(0.0, 1458.0, 0.0, 1271.0); // 设置二维正交投影
}    

int main(int argc, char** argv) {  
    glutInit(&argc, argv);  
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);  
    glutInitWindowPosition(200, 50); //绘图窗口与电脑桌面左上角的位置关系
    glutInitWindowSize(1458, 1271); // 使用更合适的窗口大小  
    glutCreateWindow("House Drawing"); 
    init();  
    glutDisplayFunc(drawHouse);  
    glutMainLoop();  
    return 0;  
}

 功能简单介绍

         首先，代码通过定义多个二维数组，如house_outline、house_chimney等，分别存储房屋不同部分的坐标，模块化设计，便于维护和扩展。使得房屋的各个部分可以独立修改，增加了代码的灵活性。 其次，自定义的DrawLine函数简化了绘图过程，通过循环遍历坐标数组，绘制出房屋的各个部分，减少了代码重复，提高了效率。函数还包含了错误处理，确保颜色参数在合理范围内，增强了程序的健壮性。 此外，代码中不仅绘制了房屋的外部轮廓，还细致地绘制了烟囱、门、楼梯和多个窗户，展现了房屋的细节，使绘图更加真实和完整。 在初始化设置方面，init函数设置了黑色背景和二维正交投影，为绘图提供了合适的环境，确保了绘图的准确性和美观性。

 上手实践

        各位学有余力的先生和女生，如有兴趣的话，不妨参照上面内容，动手绘制平移，旋转，缩放变换后下面图片项目，祝你马到成功！