OpenGL（四）之顏色篇

本次學習的是顏色的選擇。終於要走出黑白的世界了~~


OpenGL支持兩種顏色模式：一種是RGBA，一種是顏色索引模式。
不管哪一種顏色模式，計算機都必須爲每個像素保存一些數據。不一樣的是，RGBA模式中，數據直接就表明了顏色；而顏色索引模式中，數據表明的是一個索引，要獲得真正的顏色，還必須去查索引表。

1. RGBA顏色
RGBA模式中，每個像素會保存如下數據：R值（紅色份量）、G值（綠色份量）、B值（藍色份量）和A值（alpha份量）。其中紅、綠、藍三種顏色相組合，就能夠獲得咱們所須要的各類顏色，而alpha不直接影響顏色，它將留待之後介紹。
在RGBA模式下選擇顏色是十分簡單的事情，只須要一個函數就能夠搞定。
glColor*系列函數能夠用於設置顏色，其中三個參數的版本能夠指定R、G、B的值，而A值採用默認；四個參數的版本能夠分別指定R、G、B、A的值。例如：
void glColor3f(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue);
void glColor4f(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue, GLfloat alpha);
（還記得嗎？3f表示有三個浮點參數~請看第二課中關於glVertex*函數的敘述。）
將浮點數做爲參數，其中0.0表示不使用該種顏色，而1.0表示將該種顏色用到最多。例如：
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);    表示不使用綠、藍色，而將紅色使用最多，因而獲得最純淨的紅色。
glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);    表示使用綠、藍色到最多，而不使用紅色。混合的效果就是淺藍色。
glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.5f);    表示各類顏色使用一半，效果爲灰色。
注意：浮點數能夠精確到小數點後若干位，這並不表示計算機就能夠顯示如此多種顏色。實際上，計算機能夠顯示的顏色種數將由硬件決定。若是OpenGL找不到精確的顏色，會進行相似「四捨五入」的處理。

你們能夠經過改變下面代碼中glColor3f的參數值，繪製不一樣顏色的矩形。

1 void myDisplay(void)
2 {
3      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
4      glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);
5      glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f);
6      glFlush();
7 }

效果：

注意：glColor系列函數，在參數類型不一樣時，表示「最大」顏色的值也不一樣。
採用f和d作後綴的函數，以1.0表示最大的使用。
採用b作後綴的函數，以127表示最大的使用。
採用ub作後綴的函數，以255表示最大的使用。
採用s作後綴的函數，以32767表示最大的使用。
採用us作後綴的函數，以65535表示最大的使用。
這些規則看似麻煩，但熟悉後實際使用中不會有什麼障礙。

二、索引顏色
在索引顏色模式中，OpenGL須要一個顏色表。這個表就至關於畫家的調色板：雖然能夠調出不少種顏色，但同時存在於調色板上的顏色種數將不會超過調色板的格數。試將顏色表的每一項想象成調色板上的一個格子：它保存了一種顏色。
在使用索引顏色模式畫圖時，我說「我把第i種顏色設置爲某某」，其實就至關於將調色板的第i格調爲某某顏色。「我須要第k種顏色來畫圖」，那麼就用畫筆去蘸一下第k格調色板。
顏色表的大小是頗有限的，通常在256~4096之間，且老是2的整數次冪。在使用索引顏色方式進行繪圖時，老是先設置顏色表，而後選擇顏色。

2.一、選擇顏色
使用glIndex*系列函數能夠在顏色表中選擇顏色。其中最經常使用的多是glIndexi，它的參數是一個整形。
void glIndexi(GLint c);
是的，這的確很簡單。

2.二、設置顏色表
OpenGL 並直接沒有提供設置顏色表的方法，所以設置顏色表須要使用操做系統的支持。咱們所用的Windows和其餘大多數圖形操做系統都具備這個功能，但所使用的 函數卻不相同。正如我沒有講述如何本身寫代碼在Windows下創建一個窗口，這裏我也不會講述如何在Windows下設置顏色表。
GLUT工具 包提供了設置顏色表的函數glutSetColor，但我測試始終有問題。如今爲了讓你們體驗一下索引顏色，我向你們介紹另外一個OpenGL工具包： aux。這個工具包是VisualStudio自帶的，沒必要另外安裝，但它已通過時，這裏僅僅是體驗一下，你們沒必要深刻。

 1 #include <windows.h>
 2 #include <GL/glut.h>　　　　
 3 #include <GL/glaux.h>
 4 
 5 #pragma comment (lib, "opengl32.lib")
 6 #pragma comment (lib, "glaux.lib")
 7 
 8 #include <math.h>
 9 const GLdouble Pi = 3.1415926536;
10 void myDisplay(void)
11 {
12      int i;
13      for(i=0; i<8; ++i)
14          auxSetOneColor(i, (float)(i&0x04), (float)(i&0x02), (float)(i&0x01));
15      glShadeModel(GL_FLAT);
16      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
17      glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
18      glVertex2f(0.0f, 0.0f);
19      for(i=0; i<=8; ++i)
20      {
21          glIndexi(i);
22          glVertex2f(cos(i*Pi/4), sin(i*Pi/4));
23      }
24      glEnd();
25      glFlush();
26 }
27 
28 int main(void)
29 {
30      auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_INDEX);
31      auxInitPosition(0, 0, 400, 400);
32      auxInitWindow(L"");
33      myDisplay();
34      Sleep(10 * 1000);
35      return 0;
36 }

 

效果：

其它部分你們均可以無論，只看myDisplay函數就能夠了。首先，使用auxSetOneColor設置顏色表中的一格。循環八次就能夠設置八格。
glShadeModel等下再講，這裏不提。
而後在循環中用glVertex設置頂點，同時用glIndexi改變頂點表明的顏色。
最終獲得的效果是八個相同形狀、不一樣顏色的三角形。

索 引顏色雖然講得多了點。索引顏色的主要優點是佔用空間小（每一個像素沒必要單獨保存本身的顏色，只用不多的二進制位就能夠表明其顏色在顏色表中的位置），花費 系統資源少，圖形運算速度快，但它編程稍稍顯得不是那麼方便，而且畫面效果也會比RGB顏色差一些。「星際爭霸」可能表明了256色的顏色表的畫面效果， 雖然它在一臺很爛的PC上也能夠運行很流暢，但以目前的眼光來看，其畫面效果就顯得不足了。
目前的PC機性能已經足夠在各類場合下使用RGB顏色，所以PC程序開發中，使用索引顏色已經不是主流。固然，一些小型設備例如GBA、手機等，索引顏色仍是有它的用武之地。


三、指定清除屏幕用的顏色
咱們寫：glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);意思是把屏幕上的顏色清空。
但實際上什麼才叫「空」呢？在宇宙中，黑色表明了「空」；在一張白紙上，白色表明了「空」；在信封上，信封的顏色纔是「空」。
OpenGL用下面的函數來定義清楚屏幕後屏幕所擁有的顏色。
在RGB模式下，使用glClearColor來指定「空」的顏色，它須要四個參數，其參數的意義跟glColor4f類似。
在索引顏色模式下，使用glClearIndex來指定「空」的顏色所在的索引，它須要一個參數，其意義跟glIndexi類似。

1 void myDisplay(void)
2 {
3      glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
4      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
5      glFlush();
6 }

效果：

呵，這個還真簡單~


四、指定着色模型
OpenGL容許爲同一多邊形的不一樣頂點指定不一樣的顏色。例如：

 1 #include <math.h>
 2 const GLdouble Pi = 3.1415926536;
 3 void myDisplay(void)
 4 {
 5      int i;
 6      // glShadeModel(GL_FLAT);
 7      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 8      glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
 9      glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
10      glVertex2f(0.0f, 0.0f);
11      for(i=0; i<=8; ++i)
12      {
13          glColor3f(i&0x04, i&0x02, i&0x01);
14          glVertex2f(cos(i*Pi/4), sin(i*Pi/4));
15      }
16      glEnd();
17      glFlush();
18 }

效果：

在 默認狀況下，OpenGL會計算兩點頂點之間的其它點，併爲它們填上「合適」的顏色，使相鄰的點的顏色值都比較接近。若是使用的是RGB模式，看起來就具 有漸變的效果。若是是使用顏色索引模式，則其相鄰點的索引值是接近的，若是將顏色表中接近的項設置成接近的顏色，則看起來也是漸變的效果。但若是顏色表中 接近的項顏色卻差距很大，則看起來多是很奇怪的效果。
使用glShadeModel函數能夠關閉這種計算，若是頂點的顏色不一樣，則將頂點之間的其它點所有設置爲與某一個點相同。（直線之後指定的點的顏色爲準，而多邊形將以任意頂點的顏色爲準，由實現決定。）爲了不這個不肯定性，儘可能在多邊形中使用同一種顏色。
glShadeModel的使用方法：
glShadeModel(GL_SMOOTH);    // 平滑方式，這也是默認方式
glShadeModel(GL_FLAT);      // 單色方式

 

對於上面的代碼運用帶色模式效果以下：

 

小結：
本課學習瞭如何設置顏色。其中RGB顏色方式是目前PC機上的經常使用方式。
能夠設置glClear清除後屏幕所剩的顏色。
能夠設置顏色填充方式：平滑方式或單色方式。

=====================    第四課 完    =====================
=====================TO BE CONTINUED=====================