计算机图形学 opengl 文字显示

作业1一：作业目的及要求：采用OpenGL程序，输出学号、姓名、照片等信息。

直线、线型、字体程序。

二：理论基础：1.使用GLUT进行窗口管理：（1）与大小有关的glutInitWindowSize(800,600); //用来定义显示窗口的初始化宽度和高度的像素数glutInitWindowPosition(200,200); //显示窗口左上角应该在屏幕左边界向右50个像素、屏幕上边界100像素的位置上。

gluOrth02D(0.0,200.0,0.0,150.0); //这表示使用正投影将世界坐标系二维矩形区域的内容映射到屏幕上。

以上三个概念需要弄清，其中gluOrtho2D是指屏幕区域对应的模型坐标范围，比如横向范围是0到200米，纵向是0到150米，而后面的glutInitWindowSize是指glut的窗口弹出来后相对于你电脑屏幕的位置和大小，单位是像素。

（2）窗口颜色设置glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB); //指出显示窗口使用单个缓存且使用RGB （红绿蓝）颜色模型来设置颜色值glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0) //设置窗口背景颜色为白色，前三个变量为红绿蓝分量，最后一个为调和参数，相当于透明度。

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //让赋予窗口的颜色在屏幕上显示。

Glcolor3f(1.0,0.0,0.0); //显示场景中各种对象的颜色，左边的简单的设置为红色（3）其他glutInit(&argc, argv); //GLUT初始化函数glutCreateWindow(" "); //显示窗口创建定一个标题glutDisplayFunc(Display); //将创建的图形的定义传递给GLUT函数glutMainLoop(); //创建的窗口及其中的图形内容激活2.输出图元（1）OpenGL画点函数OpenGL中定义的点放在函数glBegin()和glEnd()之间，有函数glBegin()的参数指定绘制图元的类型。

科技广场2010.60引言计算机图形学（Computer Graphics，简称CG）是利用计算机处理图形信息的一门学科，包括图形信息的表示、输入输出与显示、图形的几何变换、图形之间的运算以及人机交互绘图等方面的技术。

计算机图形学既是一门科学，它包括一些数学基础和理论，又是一门技术，包括一些技巧和方法。

计算机图形学的研究领域包括图形系统的硬件设备、基本图元的生成技术、图形变换技术、人机交互绘图技术、图形运算和处理技术、实体造型技术和真实图形的表示。

在过去的几十年里，计算机图形学无论是在理论研究，还是在实际应用的深度和广度方面，都取得了令人可喜的成果，其主要推动力来自于图形用户的要求以及软件和硬件技术的突破。

目前，计算机图形学的应用领域多样且范围广泛。

尽管如此，我们仍然可以大致把它划分为四个主要领域：信息的显示、设计、仿真与动画、用户界面。

计算机图形学的许多应用横跨上述两个或多个领域，但图形学的发展还是基于上述四个领域独立工作。

1计算机图形学的应用1.1信息显示传统的图形技术是作为人们之间传递信息的媒介而出现的。

虽然口语和书面语言都能实现类似的目的，但人类视觉系统在数据处理与模式识别方面的作用是无与伦比的。

随着科学技术的迅猛发展,数据量的与日俱增使得人们对数据的分析和处理变得越来越难,人们无法从数据海洋中得到最有用的数据,找到数据的变化规律,提取最本质的特征。

但是如果能将这些数据用图形的形式表示出来,情况就不一样了,事物的发展趋势和本质特征将会很清楚地呈现在人们面前。

现在，超级计算机可以让许多领域中的研究者解决以往看起来似乎不能解决的问题。

科学可视化领域为研究人员理解各自领域里产生的大量数据提供了图形工具。

诸如流体力学、分子生物学和数学、医学等领域产生的大量数据经图形学处理后得到的几何实体可以让研究人员深入了解其复杂过程。

1.2设计设计一直是工程和建筑等领域的专业人员关注的问题。

工程师和建筑师从一系列设计要求出发，寻求一种符合设计要求的既省钱又实用的设计方案。

学生实验实习报告册学年学期：2016-2017学年 春□√秋学期课程名称：大学计算机基础学生学院：通信与信息工程学院专业班级：学生学号：学生姓名：联系电话：重庆邮电大学教务处印制实验实习名OpenGL基本使用指导教师秦红星考核成绩课程名称计算机图形学A 课程编号实验实习地点信息科技大厦S306 完成日期学生姓名学生学号学院专业广电与数字媒体类所在班级教师评语教师签名：年月日一、实验实习目的及要求目的：认识了解OpenGL的性质、功能要求：1.利用OpenGL绘制一个简单的场景：比如球体、正方体2.加入灯光3.实现交互操作：平移、缩放、旋转二、实验实习设备（环境）及要求（软硬件条件）采用Microsoft Visual C 2010生成环境并用C++编写程序三、实验实习内容与步骤内容：背景为黑色，在点光源下，能够实现平移、缩放、旋转的球。

步骤：建立立体-->添加光照-->添加变换1.先写“主函数”，在主函数中将窗口生成好。

2.在“自定义函数1”中对窗口进行清除、填色等操作。

3.在“自定义函数1”中设置点光源，设置光照的各种参数。

4.在“自定义函数1”中设置平移、缩放、旋转及各参数。

5.在“自定义函数2”中设置平移和缩放的循环。

6.在主函数中调用这两个自定义函数，并且在主函数里面用“自定义函数1”为参数调用glutDisplayFunc()来注册一个绘图函数。

其次用空闲回调函数glutIdleFunc()来使球体不停地循环有缩放、平移功能的函数。

实现动画。

四、实验实习过程或算法（源程序、代码）#include<GL/glut.h>GLfloat angle = 0.0f;GLfloat multiply = 0.0f;void display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); //设置窗口里面的背景颜色glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(90.0f, 1.0f, 1.0f, 20.0f);glLoadIdentity();gluLookAt(0.5, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);{//设置一个点光源GLfloat light_position[] = { 0.5f,0.0f,0.0f,1.0f };//（xyzw）w为1时代表点光源，0时代表方向光源GLfloat light_ambient[] = { 0.5f,0.5f,0.5f,1.0f };//（0001）GLfloat light_diffuse[] = { 1.0f,1.0f,1.0f,1.0f };//（1111）GLfloat light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };//（1111）glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, light_ambient);//光源环境光强值glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);//光源漫反射强值glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);//光源镜面反射强值glEnable(GL_LIGHT0);//打开该光源glEnable(GL_LIGHTING);//打开光照}{glRotatef(angle, 0.0f, 1.0f, 0.0f);glTranslatef(0.0f, 0.0f, 0.6f); //平移glScaled(multiply, multiply, multiply); //缩放glutSolidSphere(0.2, 50, 50);}glutSwapBuffers();}void rotateAndzoom(void) //旋转和缩放{angle += 1.0f;if (angle >= 360.0f)angle = 0.0f;display();//设置旋转multiply += 0.01f;if (multiply >= 2.0f)// multiply -= 0.01f;//if (multiply <= 1.0f)multiply = 1.0f;display();//设置缩放}int main(int argc, char* argv[]){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE);glutInitWindowPosition(400, 50);glutInitWindowSize(800, 800);glutCreateWindow("立体");glutDisplayFunc(&display);glutIdleFunc(&rotateAndzoom);//旋转glutMainLoop();//调用该函数启动程序，所有以创建的窗口将会显示return 0;}五、实验实习结果分析和（或）源程序调试过程实验实习名直线扫面和区域填充实现指导教师考核成绩课程名称课程编号实验实习地点完成日期学生姓名学生学号学院专业通信与信息工程学院广电与数字媒体类所在班级教师评语教师签名：年月日一、实验实习目的及要求项目目的：熟悉光栅图形学中的相关算法项目要求：1.应用OpenGL点绘制函数直线与区域2.采用直线扫面算法绘制一条线段，直线有离散点组成3.利用区域填充算法绘制多边形区域，区域由离散点组成二、实验实习设备（环境）及要求（软硬件条件）采用Microsoft Visual C 2010生成环境并用C++编写程序三、实验实习内容与步骤内容：1.用DDA算法实现点绘制直线。

C++下的OpenGL文字显示的完美解决方案C++下的OpenGL文字显示的完美解决方案以前一直用Delphi+OpenGL搞图形开发。

最近改用VC++了。

比起Delphi而言，VC++最大的不同就在于没有统一的封装库(在Delphi中一律是VCL)，如果仅为一点东西就使用某个库会使整个程序看起来极不协调。

这里的介绍的方法原理跟我以前在Delphi中使用的方法是一致的。

只不过没有使用任何封装库而已。

我曾在网上看过许多文字的解决方案，它们大多不能让人满意。

有一种方法采用wgl函数生成某个具体的文字的显示列表，并在渲染时调用显示列表。

这种方法必须为每个文字创建显示列表，文字一多就显得不够灵活。

因此我采用的方法是先用GDI把指定的文字绘制到内存中的Bitmap中去，在把Bitmap转换成纹理送给OpenGL。

这里也顺便小结一下Windows GDI，如果你对Windows GDI已十分熟悉可以跳过此节。

一提到GDI，很多人肯定会认为这个方法很慢。

其实不尽然。

GDI 的绘图函数比起OpenGL来确实慢了许多，但如果用的好，并不会影响程序的效率。

因为大多数情况下，你并不需要在每一帧都要重复使用GDI来绘制文字。

在实际应用中，大多数文字是静态的，少数文字在某些帧会发生改变。

因此我们需要这样的一种方法，它不仅能绘制出高质量的字体，而且在需要时可以不影响系统效率地灵活地改变。

单击这里下载本文的代码概念介绍首先要解决的问题是如何使用Windows GDI创建位图，然后在位图中绘制文字，并把绘制后的位图读取出来。

这一部分跟OpenGL 没有任何关系，并且这一操作也无需在每一帧都执行。

这一部分概括如下：1. 创建Windows GDI 设备环境2. 创建一个内存中的位图对象，并把它指定到设备环境中去3. 为设备环境指定绘图参数，如笔的颜色，背景颜色等等4. 调用Windows GDI绘图函数在设备环境中绘图5. 把位图对象中的信息抓取出来先解释一下Windows GDI的一些概念。

实验1 OpenGL初识一、实验目的：熟悉编程环境；了解光栅图形显示器的特点；了解计算机绘图的特点；利用VC+OpenGL作为开发平台设计程序，以能够在屏幕上生成任意一个像素点为本实验的结束。

二、实验内容：（1）了解和使用VC的开发环境，理解简单的OpenGL程序结构。

（2）掌握OpenGL提供的基本图形函数，尤其是生成点的函数。

三、该程序的作用是在一个黑色的窗口中央画一个矩形、三角形和三个点，如图所示。

下面对各行语句进行说明：首先，需要包含头文件#include <GL/glut.h>，这是GLUT的头文件。

然后看main函数。

int main(int argc, char *argv[])，这个是带命令行参数的main函数。

这种以glut开头的函数都是GLUT工具包所提供的函数，下面对用到的几个函数进行介绍；1）glutInit，对GLUT进行初始化，这个函数必须在其它的GLUT使用之前调用一次。

其格式比较固定，一般都是glutInit(&argc, argv)就行；2) glutInitDisplayMode，设置显示方式，其中GLUT_RGB表示使用RGB颜色，与之对应的还有GLUT_INDEX（表示使用索引颜色）。

GLUT_SINGLE表示使用单缓冲，与之对应的还有GLUT_DOUBLE（使用双缓冲）。

更多信息，以后的实验教程会有讲解介绍；3) glutInitWindowPosition，设置窗口在屏幕中的位置；4) glutInitWindowSize，设置窗口的大小；5) glutCreateWindow，根据前述设置的信息创建窗口。

参数将被作为窗口的标题。

注意：窗口被创建后，并不立即显示到屏幕上。

需要调用glutMainLoop才能看到窗口；6) glutDisplayFunc，设置一个函数，当需要进行画图时，这个函数就会被调用。

（暂且这样理解）；7) glutMainLoop，进行一个消息循环。

OpenGL11-绘制汉字最⾼效⽅法（使⽤Freetype）（代码已更新）OpenGL本⾝并没有绘制⽂字的功能，他只是⼀个三维绘图的API集和，很多东西都要⾃⼰动⼿才可以实现。

OpenGL绘制⽂字，⽹络上已经有很多成熟的⽅式⽅法，我这⾥给⼤家介绍的是我使⽤的⽅式，从绘制的效率上来说，速度上从已经达到我个⼈⽔平的最⼤值。

如果你有更好的⽅式，请联系我。

⾸先介绍下⽹络上的⼀些绘制⽅式。

⼀、将要绘制的⽂字按照每⼀个字⽣成⼀个⼩纹理的⽅式，然后再⽤将纹理贴到⽹格的表⾯，绘制出来，例如：“博客园-你好”，则会⽣成6个⼩纹理，然后⽣成⽹格，将纹理贴到⽹格的表⾯。

优点：每⼀个字的⼤⼩颜⾊都可选择。

缺点：⽂字多了以后，频繁的切换纹理造成效率低下。

OSG中使⽤了这种⽅式，效率极差，尤其是在⽂字更新的情况下。

⼆、直接将随绘制的⽂本字符串⽣成⼀个纹理数据（⽽不是⼀个⽂字⼀个纹理），这样做效率上⽐第⼀种要好很多，缺点就是更新的时候要重新构建⼀个新的纹理。

速度上有很⼤损失。

两种⽅式的原理图如下： 三、将所绘制的⽂字都放到⼀个较⼤的纹理上去，然后再纹理上做索引，当绘制的时候，去查表。

在将纹理贴到⽹格上绘制出来，这种⽅式，速度很快，很多游戏引擎都在使⽤这种⽅式，存在的问题绘制的⽂字多了以后速度会变慢，占⽤⼤量的cpu时间，当然对于⼩的应⽤已经⾜够了，今天我提出的⽅式也是基于这样⽅式的，只是我在索引上最了⼀些改进，改进之后的算法，将不再进⾏查表操作，⽽是直接索引，⼀定程度上降低了cpu消耗，提搞了效率。

纹理图⽚如下⽰意图：图⽚存的数据上也很重要，结合OpenGL，采⽤GL_ALPHA的上存储，这样可以⼤⼤降低图⽚所占⽤的显存空间，从⽽提⾼效率。

下⾯定义⼀个⽂字所存储的信息，如下所⽰：class Character{public:Character(){x0 = 0;y0 = 0;x1 = 0;y1 = 0;}/*** 存储当前字符在纹理上的坐标位置*/unsigned short x0;unsigned short y0;unsigned short x1;unsigned short y1;};为了快速索引，减少查找的过程，我么要结合字体本上来做⼀些处理，我们知道⼀个汉字要占⽤2个字节两个字节所能表⽰的范围是0-65535,就是6万多个汉字，那么我们就声明⼀个这么⼤的数组来存储字符的信息：代码如下：Character g_charMap[1<<16];当我们要绘制⼀个⽂字的时候，可以直接通过下标就可以直接定位到该字对应的信息了，例如我们绘制'中'就可以直接获取其在图⽚上的内容了：Character getCharacter(wchar_t ch){return g_charMap[ch];}然后这样也存在⼀个问题，即⼀张多⼤的纹理才可以容纳这么多的字符呢？如果是⼀般的应⽤，我们可以忽略这个问题，中国常⽤的汉字只有3000多个，假设是⼀个汉字占16*16的空间，那么⼀个1024*1024的纹理所能容纳的字符有 1024/16 * 1024/16 = 4096个，⾜够满⾜正常的需要，如果你是想做⼀个通⽤的，没有瑕疵的应⽤，我们就要修改我们的设计⽅式，我能⼀切从速度优先的⽅式考虑，我们在上⾯的Character类中增加⼀个字段描述字符所在的纹理句柄，如下：class Character{public:Character(){x0 = 0;y0 = 0;x1 = 0;y1 = 0;texId = 0;}unsigned short x0;unsigned short y0;unsigned short x1;unsigned short y1;//! 索引纹理，即当前字符所在的纹理unsigned texId;};这样，就可以拜托之前的限制，实现⼤规模的绘制⽂字了。

计算机图形学基础 OpenGL版第2版PDF1. 简介《计算机图形学基础 OpenGL版》是一本介绍计算机图形学基本概念和OpenGL编程的经典教材。

本文档主要介绍第2版PDF版本的特点和内容。

本文档采用Markdown文本格式，方便阅读和编辑。

2. 第2版PDF版本特点2.1 更新内容与第1版相比，第2版PDF版本进行了一些更新和改进。

主要更新内容包括：•补充了最新的OpenGL版本特性和扩展。

•增加了更多的示例代码和案例分析，帮助读者更好地理解和应用OpenGL编程。

•修正了第1版中的一些错误和不准确的描述。

•优化了排版和图表插入方式，提升了阅读体验。

2.2 格式选择第2版PDF版本提供了多种格式的下载，以满足读者不同的需求。

可以根据自己的设备和喜好选择合适的格式，包括：•PDF格式：方便在电脑、手机或平板上阅读和打印。

•EPUB格式：适用于电子书阅读器和手机阅读器，支持调整字体、排版等功能。

•HTML格式：可在浏览器中打开，方便在线阅读和搜索。

3. 第2版PDF版本内容概述3.1 理论知识第2版PDF版本对计算机图形学的基本理论进行了全面的介绍。

主要包括以下内容：•图形学基础知识：几何图形、坐标系、变换等基本概念。

•光栅化和插值：介绍了光栅化算法和插值方法，以及它们在绘制图形中的应用。

•颜色和纹理：介绍了颜色模型、纹理映射等相关知识。

•阴影和着色：讨论了光照模型、阴影算法和着色方法等。

•可视化技术：介绍了数据可视化的基本原理和技术。

3.2 OpenGL编程第2版PDF版本详细介绍了使用OpenGL进行图形编程的基本知识和技巧。

具体内容包括：•OpenGL基础：介绍了OpenGL的基本概念、渲染管线和状态管理等。

•OpenGL图元：讲解了OpenGL支持的各种图元类型，并演示了它们的绘制方法和效果。

•OpenGL变换：介绍了OpenGL中的变换操作，包括平移、旋转、缩放等。

•OpenGL光照：讨论了OpenGL中的光照模型、光源设置和材质属性等。

opengl中文字的几种常用绘制方法
在OpenGL中，文字的绘制主要有以下几种常用方法：
1. 使用专门的字体库：例如STB库或FreeType库，这些库提供了加载和渲染TrueType或OpenType字体文件的功能。

你可以使用这些库来加载字体文件，然后使用OpenGL的纹理映射技术将字体纹理映射到几何形状上。

2. 使用点阵字体：点阵字体是一种将文字表示为像素矩阵的字体。

你可以使用点阵字体的图像数据作为纹理，将其映射到几何形状上。

这种方法比较简单，但字体的大小和风格有限制。

3. 使用字符数组：你可以定义一个字符数组，每个字符都是一个OpenGL 的基本几何形状（例如三角形或四边形），然后使用OpenGL的顶点缓冲区来渲染这些字符。

这种方法可以让你自定义字体的样式和大小，但实现起来比较复杂。

4. 使用GLUT库：GLUT库提供了一些方便的函数来绘制文字，你可以使用这些函数来在窗口中输出文字。

这种方法比较简单，但字体的大小和风格有限制。

5. 使用OpenGL的字符生成函数：OpenGL提供了一些字符生成函数，例如glBitmap、glDrawPixels等，这些函数可以直接在屏幕上绘制文字。

这
种方法可以实现自定义的字体样式和大小，但实现起来比较复杂，需要有一定的OpenGL编程经验。

以上是OpenGL中文字的几种常用绘制方法，你可以根据具体的需求选择适合的方法来绘制文字。

计算机图形学基础OpenGL1. 使用OpenGL在屏幕上画一条直线，其中端点的坐标分别是(2，3)和(6，9)。

答案：glBegin(GL_LINES);glVertex2f(2,3);glVertex2f(6,9);glEnd(;2. 如何使用OpenGL把一个三角形绘制在屏幕上，其三个顶点的坐标分别是（1，3）、（6，7）和（9，6）？答案：glBegin(GL_TRIANGLES);glVertex2f(1,3);glVertex2f(6,7);glVertex2f(9,6);glEnd(;3. 如何使用OpenGL在屏幕上绘制一个正方形，正方形的中心点坐标为（4，6），边长为5？答案：glBegin(GL_QUADS);glVertex2f(4-2.5, 6+2.5);glVertex2f(4+2.5, 6+2.5);glVertex2f(4+2.5, 6-2.5);glVertex2f(4-2.5, 6-2.5);glEnd(;4. 如何使用OpenGL在屏幕上绘制一个圆，圆心坐标为（7，3），半径为4？答案：glBegin(GL_POLYGON);int i;for(i=0;i<360;i++)glVertex2f(7+4*cos(i*PI/180.0f),3+4*sin(i*PI/180.0f));}glEnd(;5. 如何使用OpenGL在屏幕上绘制一个贝塞尔曲线，其中（1，2）、（3，4）、（5，6）、（7，7）是控制点？答案：GLfloat points[4][2] = {{1,2}, {3,4}, {5,6}, {7,7}};glMap1f(GL_MAP1_VERTEX_3, 0.0, 1.0, 3, 4, &points[0][0]);glEnable(GL_MAP1_VERTEX_3);glBegin(GL_LINE_STRIP);int i;for (i=0;i<=30;i++)glEvalCoord1f((GLfloat) i/30.0f);glEnd(;6. 如何使用OpenGL实现2D矢量图形的缩放操作，指定缩放中心点为（-2，4），缩放比例为1.3？答案：glTranslatef(-2,4,0);。

【OpenGL】使⽤FreeType库加载字体并在GL中绘制⽂字FreeType⽤起来⽐较⿇烦，这⾥写了⼀份简单的⽰例代码，仅供参考。

实现了FT库⽣成字符位图，并上传到GL纹理。

实现了字符位图缓存功能，多个字符图像保存在同⼀个纹理中。

实现了简单的字体管理框架。

实现了简单的加粗和倾斜效果。

实现了反锯齿开关，并且兼容加粗倾斜效果。

代码如下：1// OpenGL library2 #include <gl/glut.h>34// Std misc5 #include <map>6 #include <vector>78// FreeType library9 #include <ft2build.h>10 #include FT_FREETYPE_H11 #include FT_BITMAP_H12 #include FT_OUTLINE_H131415 #ifdef CreateFont16#undef CreateFont17#endif1819 typedef unsigned char byte;2021class CFontManager22 {23public:24 CFontManager();25 ~CFontManager();2627bool initialize(void);28void release(void);29int createFont(const char *filename, int face, int tall, bool bold, bool italic, bool antialias);30bool getCharInfo(int font_index, int code, int *wide, int *tall, int *horiBearingX, int *horiBearingY, int *horiAdvance, GLuint *texture, float coords[]);31int getFontTall(int font_index);3233private:34struct glyphMetrics35 {36int width;37int height;38int horiBearingX;39int horiBearingY;40int horiAdvance;41//int vertBearingX;42//int vertBearingY;43//int vertAdvance;44 };4546class CFont47 {48public:49 CFont();50 ~CFont();5152bool create(FT_Library library, const char *filename, FT_Long face_index, int tall, bool bold, bool italic, bool antialias);53void release(void);54bool getCharInfo(int code, glyphMetrics *metrics, GLuint *texture, float coords[]);55int getFontTall(void);5657private:58bool loadChar(int code, glyphMetrics *metrics);5960class CChar61 {62public:63void setInfo(glyphMetrics *metrics);64void getInfo(glyphMetrics *metrics, GLuint *texture, float coords[]);66public:67int m_code;68 GLuint m_texture;69float m_coords[4]; // left top right bottom7071private:72 glyphMetrics m_metrics;73 };7475class CPage76 {77public:78 CPage();79 ~CPage();8081bool append(int wide, int tall, byte *rgba, float coords[]);82 GLuint getTexture(void);8384private:85 GLuint m_texture;86int m_wide;87int m_tall;88int m_posx;89int m_posy;90int m_maxCharTall;91 };9293 typedef std::map<int, CChar *> TCharMap;9495 FT_Library m_library;96 FT_Face m_face;97bool m_antialias;98bool m_bold;99int m_tall;100int m_rgbaSize;101 GLubyte *m_rgba;102 TCharMap m_chars;103 std::vector<CPage *> m_pages;104 };105106 FT_Library m_library;107 std::vector<CFont *> m_fonts;108 };109110111112//------------------------------------------------------------113// CFont114//------------------------------------------------------------115 CFontManager::CFont::CFont()116 {117 m_face = NULL;118 m_rgba = NULL;119 m_antialias = false;120 m_bold = false;121 m_tall = 0;122 }123124 CFontManager::CFont::~CFont()125 {126 release();127 }128129bool CFontManager::CFont::create(FT_Library library, const char *filename, FT_Long face_index, int tall, bool bold, bool italic, bool antialias) 130 {131 FT_Error err;132133if (tall > 256)134 {135// Bigger than a page size136return false;137 }138139if ((err = FT_New_Face(library, filename, face_index, &m_face)) != FT_Err_Ok)140 {141 printf("FT_New_Face() Error %d\n", err);142return false;143 }144145if ((err = FT_Set_Pixel_Sizes(m_face, 0, tall)) != FT_Err_Ok)146 {147 printf("FT_Set_Pixel_Sizes() Error %d\n", err);148return false;150151 m_rgbaSize = (tall * 2) * tall * 4;152153 m_rgba = new GLubyte[m_rgbaSize];154155if (m_rgba == NULL)156 {157return false;158 }159160 m_library = library;161 m_antialias = antialias;162 m_bold = bold;163 m_tall = tall;164165if (italic)166 {167 FT_Matrix m;168 m.xx = 0x10000L;169 m.xy = 0.5f * 0x10000L;170 m.yx = 0;171 m.yy = 0x10000L;172 FT_Set_Transform(m_face, &m, NULL);173 }174175return true;176 }177178void CFontManager::CFont::release(void)179 {180 FT_Error err;181182if (m_face)183 {184if ((err = FT_Done_Face(m_face)) != FT_Err_Ok)185 {186 printf("FT_Done_Face() Error %d\n", err);187 }188 m_face = NULL;189 }190191if (m_rgba)192 {193delete[] m_rgba;194 m_rgba = NULL;195 }196197for (TCharMap::iterator it = m_chars.begin(); it != m_chars.end(); it++)198 {199delete it->second;200 it->second = NULL;201 }202203 m_chars.clear();204205for (size_t i = 0; i < m_pages.size(); i++)206 {207delete m_pages[i];208 m_pages[i] = NULL;209 }210211 m_pages.clear();212 }213214bool CFontManager::CFont::getCharInfo(int code, glyphMetrics *metrics, GLuint *texture, float coords[]) 215 {216// fast find it217 TCharMap::iterator it = m_chars.find(code);218219if (it != m_chars.end())220 {221 it->second->getInfo(metrics, texture, coords);222return true;223 }224225 glyphMetrics gm;226227if (loadChar(code, &gm) == false)228 {229return false;230 }231232 CChar *ch = new CChar();234 ch->m_code = code;235 ch->setInfo(&gm);236237for (size_t i = 0; i < m_pages.size(); i++)238 {239 CPage *page = m_pages[i];240241if (page->append(gm.width, gm.height, m_rgba, ch->m_coords)) 242 {243 ch->m_texture = page->getTexture();244 ch->getInfo(metrics, texture, coords);245 m_chars.insert(TCharMap::value_type(code, ch));246return true;247 }248 }249250 CPage *page = new CPage();251252if (page->append(gm.width, gm.height, m_rgba, ch->m_coords)) 253 {254 ch->m_texture = page->getTexture();255 ch->getInfo(metrics, texture, coords);256 m_chars.insert(TCharMap::value_type(code, ch));257 m_pages.push_back(page);258return true;259 }260261delete ch;262delete page;263264return false;265 }266267int CFontManager::CFont::getFontTall(void)268 {269return m_tall;270 }271272// bitmap.width 位图宽度273// bitmap.rows 位图⾏数（⾼度）274// bitmap.pitch 位图⼀⾏占⽤的字节数275276//MONO模式每1个像素仅⽤1bit保存，只有⿊和⽩。

OpenGL显示字体OpenGL并没有直接提供显示文字的功能，并且，OpenGL也没有自带专门的字库。

因此，要显示文字，就必须依赖操作系统所提供的功能了。

各种流行的图形操作系统，例如Windows系统和Linux系统，都提供了一些功能，以便能够在OpenGL程序中方便的显示文字。

最常见的方法就是，我们给出一个字符，给出一个显示列表编号，然后操作系统由把绘制这个字符的OpenGL命令装到指定的显示列表中。

当需要绘制字符的时候，我们只需要调用这个显示列表即可。

不过，Windows系统和Linux系统，产生这个显示列表的方法是不同的（虽然大同小异）。

作为我个人，只在Windows系统中编程，没有使用Linux系统的相关经验，所以本课我们仅针对Windows系统。

OpenGL版的“Hello, World!”写完了本课，我的感受是：显示文字很简单，显示文字很复杂。

看似简单的功能，背后却隐藏了深不可测的玄机。

呵呵，别一开始就被吓住了，让我们先从“Hello, World!”开始。

前面已经说过了，要显示字符，就需要通过操作系统，把绘制字符的动作装到显示列表中，然后我们调用显示列表即可绘制字符。

假如我们要显示的文字全部是ASCII字符，则总共只有0到127这128种可能，因此可以预先把所有的字符分别装到对应的显示列表中，然后在需要时调用这些显示列表。

Windows系统中，可以使用wglUseFontBitmaps函数来批量的产生显示字符用的显示列表。

函数有四个参数：第一个参数是HDC，学过Windows GDI的朋友应该会熟悉这个。

如果没有学过，那也没关系，只要知道调用wglGetCurrentDC函数，就可以得到一个HDC了。

具体的情况可以看下面的代码。

第二个参数表示第一个要产生的字符，因为我们要产生0到127的字符的显示列表，所以这里填0。

第三个参数表示要产生字符的总个数，因为我们要产生0到127的字符的显示列表，总共有128个字符，所以这里填128。

《计算机图形学》练习试题及参考答案三、简答题（每题10分）：1、 简述随机扫描显示器、存储管式显示器和光栅扫描式图形显示器的工作特点。

答：随机扫描显示器中电子束的定位和偏转具有随机性，即电子束的扫描轨迹随显示内容而变化，只在需要的地方扫描，而不必全屏扫描。

存储管式显示器从表面上看极象一个有长余辉的荧光屏，一条线一旦画在屏幕上，在很长时间之内都将是可见的，常用于显示大量而复杂稳定的图形。

在光栅扫描式图形显示器中，电子束横向扫描屏幕，一次一行，从顶到底顺次进行。

当电子束横向沿每一行移动时，电子束的强度不断变化来建立亮点的图案2、 简述区域连贯性、扫描线的连贯性以及边的连贯性。

答：区域连贯性：对于一个多边形及两条扫描线，会有如下情况：两条扫描线之间的长形区域被多边形的边分割成若干个梯形，位于多边形内部和外部的梯形相间排列。

扫描线的连贯性：多边形与扫描线相交，其交点数为偶数，相邻两交点间的线段有些位于多边形内，有些位于多边形外，且两者间隔排列。

边的连贯性：相邻两条扫描线与多边形的的同一条边相交，其交点可按递增一个常量来计算，如：x2=x1+1，则y2=y1+1/k (k 为该多边形边的斜率)。

3、 写出二次曲线的一般参数方程，并讨论何时是抛物线、双曲线、椭圆。

答：二次曲线的一般参数方程为：[]1,0)(22122101∈=++++t t r t e t e t a t a a , 当e1=0，e2=0时为抛物线；当e1=0，e2=1时为椭圆；当e1=1，e2=0时为双曲线。

4、 试述多项式拟合中最小二乘法的基本原理。

答：多项式拟合是给定一组数据点（x i,,y i ）（i=0,1,…,n ），构造一个多项式函数y=f(x)去逼近这些数据点，并使得偏差平方和最小。

20100101(,,,)[()](,,,)。

()()m n n i i i i n m a a a f x y a a a f x a a x a x m n δ=⎧Φ•••=-⎪Φ•••⎨⎪=++•••+≤⎩∑使得取得最小值 加权系数i δ一般取1。

计算机图形学作业2姓名学号班级作业内容用OpenGL绘制直线，写一个自己名字中的汉字效果截图关键程序(<40行) #include <iostream>#include <windows.h>#include <GL/glut.h>using namespace std ;void init(void){glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0) ;glOrtho(0, 1.0, 0, 1.0, -1.0, 1.0) ;}void display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);// 将缓存清除为预先的设置值,即黑色glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.5, 0.1);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.5, 0.9);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.2, 0.5);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.8, 0.5);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.3, 0.65);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.7, 0.65);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.3, 0.65);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.4, 0.8);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.3, 0.65);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.225, 0.528);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.5, 0.5);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.2, 0.25);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glBegin(GL_LINE_STRIP);glVertex2f(0.5, 0.5);//设置第一个顶点的坐标glVertex2f(0.8, 0.2);//设置第二个顶点的坐标glEnd();glFlush();//强制OpenGL函数在有限时间内运行}int main(int argc, char **argv){glutInit(&argc, argv) ;glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB) ;glutInitWindowSize(400, 400) ;glutCreateWindow("朱") ;init() ;glutDisplayFunc(display) ;glutMainLoop() ;return 0 ;}小结通过这次实验，我对OpenGL这个专业又强大的3D图形接口有了一定的了解，它直观易用，并且跨平台性很强，几乎能在所有的主流平台和操作系统上运行；对OpenGL的基本命令语法和程序的基本结构也有了一定的认识，通过老师的讲解和上网查阅资料，终于把自己名字中的“朱”字画出来，基本上掌握了OpenGL中基本几何元素的绘制。