include iostream include GL glut include stdlib include colors stałe d

  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
#include <iostream>
#include <GL\glut.h>
#include <stdlib.h>
#include "colors.h"
// stałe do obsługi menu podręcznego
enum
{
CSG_A, // tylko obiekt A
CSG_B, // tylko obiekt A
CSG_A_OR_B, // A OR B
CSG_A_AND_B, // A AND B
CSG_A_SUB_B, // A SUB B
CSG_B_SUB_A, // B SUB A
EXIT // wyjście
};
// aspekt obrazu
// rozmiary bryły obcinania
const GLdouble left = -2.0;
const GLdouble right = 2.0;
const GLdouble bottom = -2.0;
const GLdouble top = 2.0;
const GLdouble near = 3.0;
const GLdouble far = 7.0;
// kąty obrotu sceny
GLfloat rotatex = 0.0;
GLfloat rotatey = 0.0;
// индикатор нажатия левой кнопки мыши
int button_state = GLUT_UP;
int button_x, button_y;
GLint A, B;
int csg_op = CSG_A_OR_B;
// 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 Inside(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
// включение теста буфера глубины
// отключение записи составляющих RGBA в буфер цвета
glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
// рисование выбранной стороны многоугольников
glCullFace(cull_face);
// просмотр объекта A
glCallList(A);
// затем с помощью буфера трафарета мы обнаруживаем эти элементы
// объекта, которые находятся внутри объекта B;
// содержимое буфера трафарета увеличивается на 1, везде, где
// будут передние стороны многоугольников, составляющих объект B
// отключение записи в буфер глубины
glDepthMask(GL_FALSE);
// включение шаблонного буфера
glEnable(GL_STENCIL_TEST);
// тест трафарета буфера
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0, 0);
// определение операции в буфере движками трафарета
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_INCR);
// рисование лицевой стороны многоугольников
glCullFace(GL_BACK);
// отображение объекта B
glCallList(B);
// на следующем этапе мы уменьшаем содержимое буфера по шаблону в 1
// везде, где есть задние стороны полигонов объекта B
// определение операции в буфере движками шаблонов
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_DECR);
// рисование обратной стороны полигонов
glCullFace(GL_FRONT);
// отображение объекта B
glCallList(B);
// далее мы показываем те элементы объекта, которые
// находятся внутри объекта B
// разрешить запись в буфер глубины
glDepthMask(GL_TRUE);
// включение записи составляющих RGBA в буфер цвета
glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
// тест шаблонного буфера
glStencilFunc(stencil_func, 0, 1);
// выключение теста буфера глубины
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
// рисование выбранной стороны многоугольников
glCullFace(cull_face);
// отображение объекта И
glCallList(A);
// отключение буфера по шаблону
glDisable(GL_STENCIL_TEST);
}
// функция производит сцену 3D
void DisplayScene()
{
// цвет фона - содержимое буфера цвета
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
// очистка буфера цвета, буфера глубины и буфера по шаблону
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
// выбор матрицы моделирования
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
// матрица моделирования = матрица за единицу
glLoadIdentity();
// смещение координат объектов к центру глыбы, обрезки
glTranslatef(0, 0, -(near + far) / 2);
glRotatef(rotatex, 1.0, 0.0, 0.0);
glRotatef(rotatey, 0.0, 1.0, 0.0);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_NORMALIZE);
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
glColorMaterial(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
glEnable(GL_CULL_FACE);
// только объект А
if (csg_op == CSG_A)
{
// включение теста буфера глубины
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
// отображение объекта A
glCallList(A);
// выключение теста буфера глубины
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
}
// только B
if (csg_op == CSG_B)
{
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
}
// А или В
if (csg_op == CSG_A_OR_B)
{
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glCallList(A);
glCallList(B);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
}
// А и В
if (csg_op == CSG_A_AND_B)
{
Inside(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);
// отключение буфера по шаблону
glDisable(GL_STENCIL_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
Inside(B, A, GL_BACK, GL_NOTEQUAL);
}
// CSG A SUB B
if (csg_op == CSG_A_SUB_B)
{
// элементов объекта, А расположенные внутри B
Inside(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);
// отключение буфера по шаблону
glDisable(GL_STENCIL_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
Inside(B, A, GL_BACK, GL_EQUAL);
}
//CSG B SUB A
if (csg_op == CSG_B_SUB_A)
{
// элементы объекта Б, содержащиеся в интерьере И
Inside(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);
// отключение буфера по шаблону
glDisable(GL_STENCIL_TEST);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_ALWAYS);
// отображение объекта И
glCallList(A);
// выбор функции для теста буфера глубины
glDepthFunc(GL_LESS);
// элементов объекта, А расположенные внутри B
Inside(A, B, GL_BACK, GL_EQUAL);
}
// направление команд для выполнения
glFlush();
// замена буферов цвета
glutSwapBuffers();
}
// изменение размера окна
void Reshape(int width, int height)
{
// область рендеринга - все окно
glViewport(0, 0, width, height);
// выбор матрицы проекции
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
// матрица проекции = матрица за единицу
glLoadIdentity();
glFrustum(left, right, bottom, top, near, far);
// создание 3D-сцены
DisplayScene();
}
//поддержка кнопок 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;
}
}
}
// поддержка движения 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();
}
}
void Menu(int value)
{
switch (value)
{
// operacja CSG
case CSG_A:
case CSG_B:
case CSG_A_OR_B:
case CSG_A_AND_B:
case CSG_A_SUB_B:
case CSG_B_SUB_A:
csg_op = value;
DisplayScene();
break;
case EXIT:
exit(0);
}
}
//uсоздание списков отображения
void GenerateDisplayLists()
{
// генерация идентификатора первого списка отображения
A = glGenLists(1);
// первый список отображения
glNewList(A, GL_COMPILE);
glColor4fv(Red);
glutSolidCube(2.3);
glEndList();
// генерация идентификатора второго списка отображения
B = glGenLists(1);
glNewList(B, GL_COMPILE);
glColor4fv(Green);
glutSolidSphere(1.5, 30, 30);
glEndList();
}
int main(int argc, char * argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
glutInitWindowSize(500, 500);
glutCreateWindow("CSG");
glutDisplayFunc(DisplayScene);
glutReshapeFunc(Reshape);
glutMouseFunc(MouseButton);
glutMotionFunc(MouseMotion);
int MenuCSGOp = glutCreateMenu(Menu);
glutAddMenuEntry("A", CSG_A);
glutAddMenuEntry("B", CSG_B);
glutAddMenuEntry("A OR B", CSG_A_OR_B);
glutAddMenuEntry("A AND B", CSG_A_AND_B);
glutAddMenuEntry("A SUB B", CSG_A_SUB_B);
glutAddMenuEntry("B SUB A", CSG_B_SUB_A);
int MenuAspect = glutCreateMenu(Menu);
glutCreateMenu(Menu);
glutAddSubMenu("Operacja CSG", MenuCSGOp);
glutAddMenuEntry("Wyjście", EXIT);
glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);
GenerateDisplayLists();
glutMainLoop();
return 0;
}