OpenGL支持两种颜色模式:一种是RGBA,一种是颜色索引模式。
无论哪种颜色模式,计算机都必须为每一个像素保存一些数据。
不同的是,RGBA模式中,数据直接就代表了颜色;而颜色索引模式中,数据代表的是一个索引,要得到真正的颜色,还必须去查索引表。
1. RGBA颜色
RGBA模式中,每一个像素会保存以下数据:R值(红色分量)、G值(绿色分量)、B值(蓝色分量)和A值(alpha分量)。其中红、绿、蓝三种颜色相组合,就可以得到我们所需要的各种颜色,而alpha不直接影响颜色,它将留待以后介绍。
在RGBA模式下选择颜色是十分简单的事情,只需要一个函数就可以搞定。
glColor*系列函数可以用于设置颜色,其中三个参数的版本可以指定R、G、B的值,而A值采用默认;
四个参数的版本可以分别指定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);(3f表示有三个浮点参数~请看第二课中关于glVertex*函数的叙述。)
将浮点数作为参数,其中0.0表示不使用该种颜色,而1.0表示将该种颜色用到最多。
例如:
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); //表示不使用绿、蓝色,而将红色使用最多,于是得到最纯净的红色。 glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f); //表示使用绿、蓝色到最多,而不使用红色。混合的效果就是浅蓝色。 glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.5f); //表示各种颜色使用一半,效果为灰色。注意:浮点数可以精确到小数点后若干位,这并不表示计算机就可以显示如此多种颜色。
实际上,计算机可以显示的颜色种数将由硬件决定。如果OpenGL找不到精确的颜色,会进行类似“四舍五入”的处理。
大家可以通过改变下面代码中glColor3f的参数值,绘制不同颜色的矩形。
void myDisplay1(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f); glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f); glFlush(); }注意:glColor系列函数,在参数类型不同时,表示“最大”颜色的值也不同。
采用f和d做后缀的函数,以1.0表示最大的使用。
采用b做后缀的函数,以127表示最大的使用。
采用ub做后缀的函数,以255表示最大的使用。
采用s做后缀的函数,以32767表示最大的使用。
采用us做后缀的函数,以65535表示最大的使用。
这些规则看似麻烦,但熟悉后实际使用中不会有什么障碍。
2、索引颜色
在索引颜色模式中,OpenGL需要一个颜色表。这个表就相当于画家的调色板:虽然可以调出很多种颜色,但同时存在于调色板上的颜色种数将不会超过调色板的格数。试将颜色表的每一项想象成调色板上的一个格子:它保存了一种颜色。
在使用索引颜色模式画图时,我说“我把第i种颜色设置为某某”,其实就相当于将调色板的第i格调为某某颜色。“我需要第k种颜色来画图”,那么就用画笔去蘸一下第k格调色板。 颜色表的大小是很有限的,一般在256~4096之间,且总是2的整数次幂。在使用索引颜色方式进行绘图时,总是先设置颜色表,然后选择颜色。
2.1、选择颜色
使用glIndex*系列函数可以在颜色表中选择颜色。其中最常用的可能是glIndexi,它的参数是一个整形。
void glIndexi(GLint c);
2.2、设置颜色表
OpenGL并直接没有提供设置颜色表的方法,因此设置颜色表需要使用操作系统的支持。我们所用的Windows和其他大多数图形操作系统都具有这个功能,但所使用的函数却不相同。正如我没有讲述如何自己写代码在Windows下建立一个窗口,这里我也不会讲述如何在Windows下设置颜色表。 GLUT工具包提供了设置颜色表的函数glutSetColor,但我测试始终有问题。现在为了让大家体验一下索引颜色,我向大家介绍另一个OpenGL工具包:aux。这个工具包是VisualStudio自带的,不必另外安装,但它已经过时,这里仅仅是体验一下,大家不必深入。
/* glaux.h未安装,以后做讨论 #include <GL/glaux.h> #pragma comment (lib, "opengl32.lib") #pragma comment (lib, "glaux.lib") const GLdouble Pi = 3.1415926536; void myDisplay5(void) { int i; for(i=0; i<8; ++i) auxSetOneColor(i, (float)(i&0x04), (float)(i&0x02), (float)(i&0x01)); glShadeModel(GL_FLAT); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); glVertex2f(0.0f, 0.0f); for(i=0; i<=8; ++i) { glIndexi(i); glVertex2f(cos(i*Pi/4), sin(i*Pi/4)); } glEnd(); glFlush(); }*/其它部分大家都可以不管,只看myDisplay函数就可以了。
首先,使用auxSetOneColor设置颜色表中的一格。循环八次就可以设置八格。 glShadeModel等下再讲,这里不提。
然后在循环中用glVertex设置顶点,同时用glIndexi改变顶点代表的颜色。
最终得到的效果是八个相同形状、不同颜色的三角形。 索引颜色虽然讲得多了点。
索引颜色的主要优势是占用空间小(每个像素不必单独保存自己的颜色,只用很少的二进制位就可以代表其颜色在颜色表中的位置),花费系统资源少,图形运算速度快,但它编程稍稍显得不是那么方便,并且画面效果也会比RGB颜色差一些。“星际争霸”可能代表了256色的颜色表的画面效果,虽然它在一台很烂的PC上也可以运行很流畅,但以目前的眼光来看,其画面效果就显得不足了。 目前的PC机性能已经足够在各种场合下使用RGB颜色,因此PC程序开发中,使用索引颜色已经不是主流。当然,一些小型设备例如GBA、手机等,索引颜色还是有它的用武之地。
3、指定清除屏幕用的颜色
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
意思是把屏幕上的颜色清空。
但实际上什么才叫“空”呢?在宇宙中,黑色代表了“空”;在一张白纸上,白色代表了“空”;在信封上,信封的颜色才是“空”。
OpenGL用下面的函数来定义清楚屏幕后屏幕所拥有的颜色。
在RGB模式下,使用glClearColor来指定“空”的颜色,它需要四个参数,其参数的意义跟glColor4f相似。
在索引颜色模式下,使用glClearIndex来指定“空”的颜色所在的索引,它需要一个参数,其意义跟glIndexi相似。
/*指定清除屏幕用的颜色*/ void myDisplay3(void) { glClearColor(1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glFlush(); }4、指定着色模型
OpenGL允许为同一多边形的不同顶点指定不同的颜色。例如:
/*指定着色模型*/ const GLdouble Pi = 3.1415926536; void myDisplay4(void) { int i; // glShadeModel(GL_FLAT); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); glVertex2f(0.0f, 0.0f); for(i=0; i<=8; ++i) { glColor3f(i&0x04, i&0x02, i&0x01); glVertex2f(cos(i*Pi/4), sin(i*Pi/4)); } glEnd(); glFlush(); }在默认情况下,OpenGL会计算两点顶点之间的其它点,并为它们填上“合适”的颜色,使相邻的点的颜色值都比较接近。如果使用的是RGB模式,看起来就具有渐变的效果。如果是使用颜色索引模式,则其相邻点的索引值是接近的,如果将颜色表中接近的项设置成接近的颜色,则看起来也是渐变的效果。但如果颜色表中接近的项颜色却差距很大,则看起来可能是很奇怪的效果。
使用glShadeModel函数可以关闭这种计算,如果顶点的颜色不同,则将顶点之间的其它点全部设置为与某一个点相同。(直线以后指定的点的颜色为准,而多边形将以任意顶点的颜色为准,由实现决定。)为了避免这个不确定性,尽量在多边形中使用同一种颜色。
glShadeModel的使用方法:
glShadeModel(GL_SMOOTH); // 平滑方式,这也是默认方式 glShadeModel(GL_FLAT); // 单色方式小结:
本课学习了如何设置颜色。其中RGB颜色方式是目前PC机上的常用方式。
可以设置glClear清除后屏幕所剩的颜色。
可以设置颜色填充方式:平滑方式或单色方式。
运行环境:
CentOS7 g++ (GCC) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16) OpenGL实现厂商的名字:VMware, Inc. 渲染器标识符:Gallium 0.4 on llvmpipe (LLVM 3.9, 256 bits) OpenGL实现的版本号:2.1 Mesa 17.0.1 OGLU工具库版本:1.3
下面给出源代码:
/** * 《OpenGL入门教程》 * RGBA颜色,颜色索引模式。 */ #include <GL/gl.h> #include <GL/glu.h> #include <GL/glut.h> #include <math.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /*RGBA颜色*/ void myDisplay1(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f); glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f); glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f); glFlush(); } /*RGBA色水壶轮廓*/ void myDisplay2(void) { glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 0.0); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glOrtho(-5, 5, -5, 5, 5, 15); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); gluLookAt(0, 0, 10, 0, 0, 0, 0, 1, 0); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glColor3f(1.0, 1.0, 0); glutWireTeapot(3); glFlush(); } /*指定清除屏幕用的颜色*/ void myDisplay3(void) { glClearColor(1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glFlush(); } /*指定着色模型*/ const GLdouble Pi = 3.1415926536; void myDisplay4(void) { int i; // glShadeModel(GL_FLAT); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); glVertex2f(0.0f, 0.0f); for(i=0; i<=8; ++i) { glColor3f(i&0x04, i&0x02, i&0x01); glVertex2f(cos(i*Pi/4), sin(i*Pi/4)); } glEnd(); glFlush(); } /* glaux.h未安装,以后做讨论 #include <GL/glaux.h> #pragma comment (lib, "opengl32.lib") #pragma comment (lib, "glaux.lib") const GLdouble Pi = 3.1415926536; void myDisplay5(void) { int i; for(i=0; i<8; ++i) auxSetOneColor(i, (float)(i&0x04), (float)(i&0x02), (float)(i&0x01)); glShadeModel(GL_FLAT); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); glVertex2f(0.0f, 0.0f); for(i=0; i<=8; ++i) { glIndexi(i); glVertex2f(cos(i*Pi/4), sin(i*Pi/4)); } glEnd(); glFlush(); }*/ int main(int argc, char *argv[]) { /*初始化*/ glutInit(&argc, argv); /*设置显示方式:RGB颜色,单缓冲*/ glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE); /*设置在窗口的中心位置*/ glutInitWindowPosition(100, 100); /*设置窗口大小*/ glutInitWindowSize(200, 200); /*创建窗口*/ glutCreateWindow("Paint1"); /*设置一个函数*/ glutDisplayFunc(&myDisplay1); /*创建窗口*/ glutCreateWindow("Paint2"); /*设置一个函数*/ glutDisplayFunc(&myDisplay2); /*创建窗口*/ glutCreateWindow("Paint3"); /*设置一个函数*/ glutDisplayFunc(&myDisplay3); /*创建窗口*/ glutCreateWindow("Paint4"); /*设置一个函数*/ glutDisplayFunc(&myDisplay4); /*进行一个消息循环*/ glutMainLoop(); return 0; }
编译与运行:
$ make gcc test.c -lGL -lglut -lGLU -lXmu -Bstatic -Bdyanmic -lm ./a.out
结果图:
代码以及内容来自《OpenGL入门教程(精)》,如有侵权,请联系删除。
最后给一个Terrence Ma写的代码:
// Name : OpenGL Color Cube // Author : Terrence Ma // Email : [email protected] // Web : http://www.terrence.com // Date : 10/25/2001 // Modified : Tutorial sample from Mesa3d.org (http://www.mesa3d.org) /* * Copyright (c) 1993-1997, Silicon Graphics, Inc. * ALL RIGHTS RESERVED * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for * any purpose and without fee is hereby granted, provided that the above * copyright notice appear in all copies and that both the copyright notice * and this permission notice appear in supporting documentation, and that * the name of Silicon Graphics, Inc. not be used in advertising * or publicity pertaining to distribution of the software without specific, * written prior permission. * * THE MATERIAL EMBODIED ON THIS SOFTWARE IS PROVIDED TO YOU "AS-IS" * AND WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS, IMPLIED OR OTHERWISE, * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. IN NO EVENT SHALL SILICON * GRAPHICS, INC. BE LIABLE TO YOU OR ANYONE ELSE FOR ANY DIRECT, * SPECIAL, INCIDENTAL, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OF ANY * KIND, OR ANY DAMAGES WHATSOEVER, INCLUDING WITHOUT LIMITATION, * LOSS OF PROFIT, LOSS OF USE, SAVINGS OR REVENUE, OR THE CLAIMS OF * THIRD PARTIES, WHETHER OR NOT SILICON GRAPHICS, INC. HAS BEEN * ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH LOSS, HOWEVER CAUSED AND ON * ANY THEORY OF LIABILITY, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE * POSSESSION, USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE. * * US Government Users Restricted Rights * Use, duplication, or disclosure by the Government is subject to * restrictions set forth in FAR 52.227.19(c)(2) or subparagraph * (c)(1)(ii) of the Rights in Technical Data and Computer Software * clause at DFARS 252.227-7013 and/or in similar or successor * clauses in the FAR or the DOD or NASA FAR Supplement. * Unpublished-- rights reserved under the copyright laws of the * United States. Contractor/manufacturer is Silicon Graphics, * Inc., 2011 N. Shoreline Blvd., Mountain View, CA 94039-7311. * * OpenGL(R) is a registered trademark of Silicon Graphics, Inc. */ /* * aapoly.c * This program draws filled polygons with antialiased * edges. The special GL_SRC_ALPHA_SATURATE blending * function is used. * Pressing the 't' key turns the antialiasing on and off. */ #include <GL/glut.h> #include <stdlib.h> GLboolean polySmooth = GL_TRUE; static void init(void) { glCullFace (GL_BACK); glEnable (GL_CULL_FACE); glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA_SATURATE, GL_ONE); glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); } #define NFACE 6 #define NVERT 8 void drawCube(GLdouble x0, GLdouble x1, GLdouble y0, GLdouble y1, GLdouble z0, GLdouble z1) { static GLfloat v[8][3]; static GLfloat c[8][4] = { {0.0, 0.0, 0.0, 1.0}, {1.0, 0.0, 0.0, 1.0}, {0.0, 1.0, 0.0, 1.0}, {1.0, 1.0, 0.0, 1.0}, {0.0, 0.0, 1.0, 1.0}, {1.0, 0.0, 1.0, 1.0}, {0.0, 1.0, 1.0, 1.0}, {1.0, 1.0, 1.0, 1.0} }; /* indices of front, top, left, bottom, right, back faces */ static GLubyte indices[NFACE][4] = { {4, 5, 6, 7}, {2, 3, 7, 6}, {0, 4, 7, 3}, {0, 1, 5, 4}, {1, 5, 6, 2}, {0, 3, 2, 1} }; v[0][0] = v[3][0] = v[4][0] = v[7][0] = x0; v[1][0] = v[2][0] = v[5][0] = v[6][0] = x1; v[0][1] = v[1][1] = v[4][1] = v[5][1] = y0; v[2][1] = v[3][1] = v[6][1] = v[7][1] = y1; v[0][2] = v[1][2] = v[2][2] = v[3][2] = z0; v[4][2] = v[5][2] = v[6][2] = v[7][2] = z1; #ifdef GL_VERSION_1_1 glEnableClientState (GL_VERTEX_ARRAY); glEnableClientState (GL_COLOR_ARRAY); glVertexPointer (3, GL_FLOAT, 0, v); glColorPointer (4, GL_FLOAT, 0, c); glDrawElements (GL_QUADS, NFACE*4, GL_UNSIGNED_BYTE, indices); glDisableClientState (GL_VERTEX_ARRAY); glDisableClientState (GL_COLOR_ARRAY); #else printf ("If this is GL Version 1.0, "); printf ("vertex arrays are not supported.\n"); exit(1); #endif } /* Note: polygons must be drawn from front to back * for proper blending. */ void display(void) { if (polySmooth) { glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT); glEnable (GL_BLEND); glEnable (GL_POLYGON_SMOOTH); glDisable (GL_DEPTH_TEST); } else { glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glDisable (GL_BLEND); glDisable (GL_POLYGON_SMOOTH); glEnable (GL_DEPTH_TEST); } glPushMatrix (); glTranslatef (0.0, 0.0, -8.0); glRotatef (30.0, 1.0, 0.0, 0.0); glRotatef (60.0, 0.0, 1.0, 0.0); drawCube(-0.8, 0.8, -0.8, 0.8, -0.8, 0.8); glPopMatrix (); glFlush (); } void reshape(int w, int h) { glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluPerspective(30.0, (GLfloat) w/(GLfloat) h, 1.0, 20.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); } /* ARGSUSED1 */ void keyboard(unsigned char key, int x, int y) { switch (key) { case 'T': case 't': polySmooth = !polySmooth; glutPostRedisplay(); break; case 27: exit(0); /* Escape key */ break; default: break; } } /* Main Loop */ int main(int argc, char** argv) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_ALPHA | GLUT_DEPTH); glutInitWindowSize(200, 200); glutCreateWindow("OpenGL Color Cube"); init (); glutReshapeFunc (reshape); glutKeyboardFunc (keyboard); glutDisplayFunc (display); glutMainLoop(); return 0; }
编译方法同上,结果为: