OpenGL 3D太阳系代码

### OpenGL 3D太阳系代码知识点解析 #### 一、概览 本代码示例展示了如何使用OpenGL在二维平面上绘制一个简化的太阳系模型，包括太阳、地球及其卫星月球。通过球体的构建、自转与公转等基本动画效果的实现，模拟了太阳系中的基本运动规律。 #### 二、关键数据结构与变量 - `ww` 和 `hh`：定义了显示窗口的宽度和高度。 - `RS`, `RE`, `RM`：分别代表太阳、地球和月球的半径。 - `xs`, `ys`, `xe`, `ye`, `xm`, `ym`：表示太阳、地球和月球的位置坐标。 - `theta1`, `theta2`, `theta3`, `theta4`, `theta5`, `theta6`：用于控制旋转角度的变量，其中`theta1` 控制太阳的自转，`theta2` 控制地球绕太阳的公转，等等。 #### 三、关键函数解析 ##### 1. `MidPoint_Circle` 该函数实现了中点圆算法，用于绘制圆形。它接受中心坐标 `(x0, y0)` 和半径作为参数，并调用 `CirPot` 函数来绘制圆上的各个像素点。 ```c void MidPoint_Circle(int x0, int y0, double radius) { // ... 中点圆算法实现 } ``` ##### 2. `CirPot` 此函数负责实际绘制圆上的像素点，利用八对称性原理减少计算量。 ```c void CirPot(int x0, int y0, int x, int y) { glBegin(GL_POINTS); glVertex2i(x0 + x, y0 + y); glVertex2i(x0 + x, y0 - y); glVertex2i(x0 - x, y0 + y); glVertex2i(x0 - x, y0 - y); glVertex2i(x0 + y, y0 + x); glVertex2i(x0 + y, y0 - x); glVertex2i(x0 - y, y0 + x); glVertex2i(x0 - y, y0 - x); glEnd(); } ``` ##### 3. `Sunsystem` 此函数是整个太阳系模型的核心部分，负责绘制太阳、地球和月球，并控制它们之间的相对位置关系。 ```c void Sunsystem(void) { Sun(); Earth(); Moon(); } ``` ##### 4. `Sun`, `Earth`, `Moon` 这三个函数分别用于绘制太阳、地球和月球，并实现其自转和公转的功能。 ```c void Sun(void) { glTranslatef(xs, ys, 0); glRotatef(theta1, 0, 0, 1); glTranslatef(-xs, -ys, 0); glColor3f(1, 0, 0); xs = ww / 2; ys = hh / 2; MidPoint_Circle(xs, ys, RS); glBegin(GL_LINES); glVertex2f(xs - RS, ys); glVertex2f(xs + RS, ys); glVertex2f(xs, ys - RS); glVertex2f(xs, ys + RS); glEnd(); } void Earth(void) { glTranslatef(xe, ye, 0); glRotatef(theta2, 0, 0, 1); glTranslatef(-xe, -ye, 0); // 地球的绘制逻辑 } void Moon(void) { glTranslatef(xm, ym, 0); glRotatef(theta3, 0, 0, 1); glTranslatef(-xm, -ym, 0); // 月球的绘制逻辑 } ``` #### 四、主程序逻辑 ```c int main(int argc, char** argv) { // 初始化GLUT库 glutInit(&argc, argv); glutInitWindowSize(ww, hh); glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB); glutCreateWindow("DrawCircle"); Myinit(); glutDisplayFunc(Display); glutIdleFunc(myidle); glutReshapeFunc(Reshape); glutMainLoop(); return 0; } ``` - `Myinit`：设置OpenGL的基本配置，如清除颜色、点大小等。 - `Display`：绘制函数，每次窗口重绘时调用。 - `Reshape`：窗口大小改变时调用，调整视口大小。 - `myidle`：空闲回调函数，用于更新太阳系的动态效果。 #### 五、总结 通过以上分析可以看出，该代码示例利用OpenGL的基本图形绘制功能，结合简单的数学算法（如中点圆算法），成功地模拟了一个简单的太阳系模型。这种基于图形学的方法不仅有助于理解天体运动的基本原理，同时也为学习OpenGL提供了良好的实践案例。