include iostream include GL glut include GL GLU include stdlib include

  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
#include <iostream>
#include <GL\glut.h>
#include <GL\GLU.h>
#include <stdlib.h>
#include "colors.h"
//список операций
enum
{
BDODECAHEDRON,
BSPHERE,
BCUBE,
ADODECAHEDRON,
ASPHERE,
ACUBE,
_A,
_B,
_A_OR_B,
_A_AND_B,
_A_SUB_B,
_B_SUB_A
};
//положение сцены
const GLdouble left = -3.0;
const GLdouble right = 3.0;
const GLdouble bottom = -3.0;
const GLdouble top = 3.0;
GLdouble near = 4.0;
GLdouble far = 10.0;
//поворот сцены
GLfloat rotatex = 0;
GLfloat rotatey = 0;
//кнопка мыши и ее положение
int button_state = GLUT_UP;
int button_x, button_y;
GLint A, B, C, D;
int csg_op = _A_OR_B;
//позиция фигуры по OX и OY
GLfloat x_position = 0.0;
GLfloat y_position = 0.0;
GLfloat cube_position = 0.0;
GLfloat sphere_position = 0.0;
GLfloat dodecahedron_position = 0.0;
GLint cube(const GLfloat color[], GLfloat position_x, GLfloat position_y)
{
GLint S;
S = glGenLists(1);
glNewList(S, GL_COMPILE);
glColor4fv(color);
glPushMatrix();
glTranslatef(position_x, position_y, 0);
glutSolidCube(2.3);
glPopMatrix();
glEndList();
return S;
}
GLint sphere(const GLfloat x[], GLfloat position_x, GLfloat position_y)
{
GLint S;
S = glGenLists(1);
glNewList(S, GL_COMPILE);
glColor4fv(x);
glPushMatrix();
glTranslatef(position_x, position_y, 0);
glutSolidSphere(1.5, 30, 30);
glPopMatrix();
glEndList();
return S;
}
GLint dodecahedron(const GLfloat x[], GLfloat position_x, GLfloat position_y)
{
GLint S;
S = glGenLists(1);
glNewList(S, GL_COMPILE);
glColor4fv(x);
glPushMatrix();
glTranslatef(position_x, position_y, 0);
glutSolidDodecahedron();
glPopMatrix();
glEndList();
return S;
}
// установка буфера по шаблону так, чтобы выделить и отобразить
// эти элементы объекта, которые находятся внутри объекта B;
// сторону (переднюю или заднюю) поиска элементов объекта A
// определяет параметр cull_face
void A_In_B(GLint A, GLint B, GLenum cull_face, GLenum stencil_func)
{
// сначала рисуем объект А в буфер глубины при
// выключенном сохранении составляющих RGBA в буфер цвета
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
glCullFace(cull_face);
glCallList(A);
//находим область фигуры А внутри В,
//заполним нулями область В, увелиив буфер трафарета
glDepthMask(GL_FALSE);
glEnable(GL_STENCIL_TEST);
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0, 0);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_INCR);
glCullFace(GL_BACK);
glCallList(B);
//уменьшим буфер трафарета на границе фигуры В
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_DECR);
glCullFace(GL_FRONT);
glCallList(B);
//заполняем единицами область фигуры А и не рисуем ее внутри В
glDepthMask(GL_TRUE);
glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
glStencilFunc(stencil_func, 0, 1);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
glCullFace(cull_face);
glCallList(A);
//запрещаем тест трафарета
glDisable(GL_STENCIL_TEST);
}
//освещение и материал
void init(void)
{
GLfloat front_color[] = { 1, 0, 0, 1 };
GLfloat back_color[] = { 1, 1, 1, 1 };
GLfloat lightposition[] = { 3.0, 3.0, 5.0, 0.0 };
glEnable(GL_LIGHTING);
glDepthFunc(GL_LESS);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightposition);
glLightModeli(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, GL_TRUE);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, front_color);
glMaterialfv(GL_BACK, GL_DIFFUSE, back_color);
glEnable(GL_CULL_FACE);
}
void DisplayScene()
{
glClearColor(0.0, 0.5, 0.2, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
// выбор матрицы моделирования
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
// смещение координат объектов к центру сцены
glTranslatef(0, 0, -(near + far) / 2);
glRotatef(rotatex, 1.0, 0.0, 0.0);
glRotatef(rotatey, 0.0, 1.0, 0.0);
switch (csg_op)
{
case ASPHERE:
sphere_position = y_position ;
A = sphere(Orange, 0, sphere_position);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case ACUBE:
cube_position = y_position;
A = cube(CadetBlue, 0, cube_position);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case ADODECAHEDRON:
dodecahedron_position = y_position;
A = dodecahedron(YellowGreen, 0, dodecahedron_position);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case BSPHERE:
sphere_position = x_position;
B = sphere(Brown, sphere_position, 0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case BCUBE:
cube_position = x_position;
B = cube(DarkMagenta, cube_position, 0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case BDODECAHEDRON:
dodecahedron_position = x_position;
B = dodecahedron(DarkViolet, dodecahedron_position, 0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case _A:
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case _B:
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case _A_OR_B:
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
break;
case _A_AND_B:
A_In_B(A, B, GL_BACK, GL_NOTEQUAL);
// отключение записи составляющих RGBA в буфер цвета
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
// включение теста буфера глубины
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_ALWAYS);
// отображение объекта B
glCallList(B);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_LESS);
// элементы, расположенные B во внутренней части А
A_In_B(B, A, GL_BACK, GL_NOTEQUAL);
break;
case _A_SUB_B:
// элементов объекта, А расположенные внутри B
A_In_B(A, B, GL_FRONT, GL_NOTEQUAL);
// отключение записи составляющих RGBA в буфер цвета
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
// включение теста буфера глубины
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_ALWAYS);
// отображение объекта B
glCallList(B);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_LESS);
// элементы объекта Б, во внутренней части А
A_In_B(B, A, GL_BACK, GL_EQUAL);
break;
case _B_SUB_A:
// элементы объекта Б, содержащиеся в интерьере И
A_In_B(B, A, GL_FRONT, GL_NOTEQUAL);
// отключение записи составляющих RGBA в буфер цвета
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
// включение теста буфера глубины
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_ALWAYS);
// отображение объекта А
glCallList(A);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_LESS);
// элементов объекта, А расположенные внутри B
A_In_B(A, B, GL_BACK, GL_EQUAL);
break;
}
glutSwapBuffers();
}
// изменение размера окна
void Reshape(int width, int height)
{
glViewport(0, 0, width, height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glFrustum(left, right, bottom, top, near, far);
DisplayScene();
}
//кнопка мыши
void MouseButton(int button, int state, int x, int y)
{
if (button == GLUT_LEFT_BUTTON)
{
// запоминание состояния левой кнопки мыши
button_state = state;
// сохранение положения курсора мыши
if (state == GLUT_DOWN)
{
button_x = x;
button_y = y;
}
}
}
//движение курсора мыши
void MouseMotion(int x, int y)
{
if (button_state == GLUT_DOWN)
{
rotatey += 30 * (right - left) / glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH) *(x - button_x);
button_x = x;
rotatex -= 30 * (top - bottom) / glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT) *(button_y - y);
button_y = y;
glutPostRedisplay();
}
}
//список функций, которые поместим в меню
void Menu(int value)
{
switch (value)
{
case BDODECAHEDRON:
case BSPHERE:
case BCUBE:
case ADODECAHEDRON:
case ASPHERE:
case ACUBE:
case _A:
case _B:
case _A_OR_B:
case _A_AND_B:
case _A_SUB_B:
case _B_SUB_A:
csg_op = value;
DisplayScene();
break;
}
}
//привязка клавиатуре
void processSpecialKeys(int key, int x, int y)
{
switch (key) {
case GLUT_KEY_LEFT:
x_position -= 0.1;
break;
case GLUT_KEY_RIGHT:
x_position += 0.1;
break;
case GLUT_KEY_UP:
y_position += 0.1;
break;
case GLUT_KEY_DOWN:
y_position -= 0.1;
break;
case GLUT_KEY_F1:
csg_op = _A_AND_B;
DisplayScene();
break;
case GLUT_KEY_F2:
csg_op = _A_SUB_B;
DisplayScene();
break;
case GLUT_KEY_F3:
csg_op = _B_SUB_A;
DisplayScene();
break;
case GLUT_KEY_F4:
csg_op = _A_OR_B;
DisplayScene();
break;
}
DisplayScene();
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key) {
case '-':
near += 0.1;
break;
case '+':
near -= 0.1;
break;
}
DisplayScene();
}
int main(int argc, char * argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
glutInitWindowSize(500, 500);
glutCreateWindow("Курсовая");
glutDisplayFunc(DisplayScene);
glutReshapeFunc(Reshape);
glutMouseFunc(MouseButton);
glutMotionFunc(MouseMotion);
int MenuFigures1 = glutCreateMenu(Menu);
glutAddMenuEntry("Сфера", ASPHERE);
glutAddMenuEntry("Куб", ACUBE);
glutAddMenuEntry("Додекаэдр", ADODECAHEDRON);
int MenuFigures2 = glutCreateMenu(Menu);
glutAddMenuEntry("Сфера", BSPHERE);
glutAddMenuEntry("Куб", BCUBE);
glutAddMenuEntry("Додекаэдр", BDODECAHEDRON);
int MenuAspect = glutCreateMenu(Menu);
glutCreateMenu(Menu);
glutAddSubMenu("Выбрать фигуру А", MenuFigures1);
glutAddSubMenu("Выбрать фигуру B", MenuFigures2);
glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);
glutSpecialFunc(processSpecialKeys);
glutKeyboardFunc(keyboard);
A = cube(Orange, cube_position, 0);
C = sphere(Aqua, sphere_position, 0);
B = dodecahedron(Khaki, dodecahedron_position, 0);
init();
glutMainLoop();
return 0;
}