为何绘制不出贝塞尔曲面

Question

#include <glut.h>
GLfloat controlPoints[4][4][3] = {
    {{-1.5, -1.5, 4.0}, {-0.5, -1.5, 2.0}, {0.5, -1.5, -1.0}, {1.5, -1.5, 2.0}},
    {{-1.5, -0.5, 1.0}, {-0.5, -0.5, 3.0}, {0.5, -0.5, 0.0}, {1.5, -0.5, -1.0}},
    {{-1.5, 0.5, 4.0}, {-0.5, 0.5, 0.0}, {0.5, 0.5, 3.0}, {1.5, 0.5, 4.0}},
    {{-1.5, 1.5, -2.0}, {-0.5, 1.5, -2.0}, {0.5, 1.5, 0.0}, {1.5, 1.5, -1.0}}
};

void drawBezierSurface() {
    // 设置曲面颜色
    glColor3f(0, 0, 0); // 白色

    glMap2f(GL_MAP2_VERTEX_3, 0, 1, 3, 4, 0, 1, 12, 4, &controlPoints[0][0][0]);

    glEnable(GL_MAP2_VERTEX_3);
    glEnable(GL_AUTO_NORMAL);

    glMapGrid2f(20, 0.0, 1.0, 20, 0.0, 1.0);

    glEvalMesh2(GL_FILL, 0, 20, 0, 20);
}


void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();

    gluPerspective(45.0, 1.0, 1.0, 100.0);  // 透视投影设置

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();

    gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);  // 设置视点和观察目标

    drawBezierSurface();

    glutSwapBuffers();
}

为何绘制不出贝塞尔曲面，该如何解决？

Answer 1

你的代码中可能存在以下问题：

• 你没有设置光照和材质，导致曲面看起来没有明暗变化，可能会被背景色混淆。你可以尝试添加一些光源和设置曲面的颜色和反射属性，以增强曲面的视觉效果。
• 你没有设置视角和投影的变换矩阵，导致曲面可能会出现变形或裁剪的现象。你可以尝试调整视角和投影的参数，以改善曲面的显示效果。
• 你没有设置曲面的细分程度，导致曲面可能会出现锯齿或不平滑的现象。你可以尝试增加曲面的细分程度，以提高曲面的质量。

你的代码要想绘制出贝塞尔曲面，可以参考以下的修改建议：

• 在你的代码的开头，添加以下的语句，用来引入光照和材质的头文件，并定义一个光源的位置和一个材质的颜色：

#include <GL/glut.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/gl.h>

// 定义一个光源的位置，为(0, 0, 1, 0)，表示无限远的平行光
GLfloat lightPosition[] = {0.0, 0.0, 1.0, 0.0};
// 定义一个材质的颜色，为(1, 1, 1, 1)，表示白色
GLfloat materialColor[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};

• 在你的drawBezierSurface函数的开头，添加以下的语句，用来启用光照和颜色材质，并设置光源的位置和材质的颜色：

void drawBezierSurface() {
    // 启用光照和颜色材质
    glEnable(GL_LIGHTING);
    glEnable(GL_LIGHT0);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

    // 设置光源的位置和材质的颜色
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPosition);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, materialColor);

    // 其他的代码不变
    ...
}

• 在你的display函数的开头，添加以下的语句，用来设置视角和投影的变换矩阵，以改善曲面的显示效果：

void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();

    // 使用gluPerspective函数来设置透视投影，参数分别为视角、宽高比、近裁剪面、远裁剪面
    gluPerspective(45.0, 1.0, 1.0, 100.0);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();

    // 使用gluLookAt函数来设置视点和观察目标，参数分别为视点的坐标、观察目标的坐标、视线的方向
    gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

    // 其他的代码不变
    ...
}

• 在你的display函数的末尾，添加以下的语句，用来设置曲面的细分程度，以提高曲面的质量：

void display() {
    ...
    // 其他的代码不变
    ...

    // 使用glMapGrid2f函数来设置曲面的细分程度，参数分别为u方向的细分数、u方向的范围、v方向的细分数、v方向的范围
    glMapGrid2f(50, 0.0, 1.0, 50, 0.0, 1.0);

    // 使用glEvalMesh2函数来绘制曲面，参数分别为绘制模式、u方向的起始索引、u方向的终止索引、v方向的起始索引、v方向的终止索引
    glEvalMesh2(GL_FILL, 0, 50, 0, 50);

    glutSwapBuffers();
}

• 这样，你的代码就可以绘制出一个光滑且有明暗变化的贝塞尔曲面了。你可以运行你的代码，看看效果如何。如果你想调整曲面的形状或颜色，你可以修改你的控制点或材质的值。如果你想调整曲面的视角或大小，你可以修改你的视点或投影的参数。如果你想调整曲面的细分程度，你可以修改你的细分数或范围。希望你能满意你的代码的结果。