3D图形编程

开发平台：
Visual C++

hufo_fur_texture.cpp：源码内容
							
#include <windows.h>
#include <iostream.h>
#include <nv_util.h>
#include <nv_algebra.h>
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#undef GL_GLEXT_PROTOTYPES
#include <GL/glext.h>
// Disable the STL debug information warnings
#pragma warning (disable:4786)
#include <glh_extensions.h>
#include "hufo_fur_setup.h"
inline float rnd(float n)
{
  return (float)rand()*(1.0f/(RAND_MAX+1))*n;
}
GLuint fur_tid[TNLAYER*2];
static void calc_fur();
static void free_fur();
static void upload_fur_color(int layer);
static void upload_fur_normal(int layer);
void hufo_fur_texture_init()
{
  glGenTextures(TNLAYER*2,fur_tid);
  calc_fur();
  for (int i=0;i<TNLAYER;i++)
  {
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,fur_tid[2*i+0]);
    upload_fur_normal(i);
#if FUR_COLOR_TEXTURE==1
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,fur_tid[2*i+1]);
    upload_fur_color(i);
#endif
  }
  free_fur();
}
void hufo_fur_texture_use(int layer)
{
  glActiveTextureARB(GL_TEXTURE0_ARB);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,fur_tid[2*layer+0]);
  glEnable(GL_TEXTURE_2D);
#if FUR_COLOR_TEXTURE==1
  glActiveTextureARB(GL_TEXTURE1_ARB);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,fur_tid[2*layer+1]);
  glEnable(GL_TEXTURE_2D);
#endif
}
void hufo_fur_texture_quit()
{
}
#define TTSIZE 128
#define TTSTEP 1
typedef vec4 NaaColor4f;
typedef vec3 NaaVector3D;
typedef vec3 NaaPoint3D;
class fursample
{
public:
  NaaColor4f c;
  NaaVector3D n;
  fursample() : c(0,0,0,0), n(0,0,0) {}
};
class furdata
{
public:
  fursample grid[TNLAYER][TTSIZE][TTSIZE];
  fursample & operator() (int x,int y,int z)
  {
    static fursample fvoid;
    if ((unsigned) z>=(unsigned)TNLAYER)
      return fvoid;
    return grid[z][y&(TTSIZE-1)][x&(TTSIZE-1)];
  }
  furdata()
  {
    int np=(TTSIZE*TTSIZE)/(3*3);
    for (int i=0;i<np;i++)
    {
      addHair();
    }
    normalize();
  }
  void addSphere(const NaaPoint3D &p,const NaaVector3D &n,const NaaColor4f &c,const NaaVector3D &r)
  { // we need to add a sphere of radius r centered around p with a normal vector n and a color/opacity c
    int x0=int (p.x-r.x) -1;
    int x1=int (p.x+r.x) +2;
    int y0=int (p.y-r.y) -1;
    int y1=int (p.y+r.y) +2;
    int z0=int (p.z-r.z) -1;
    int z1=int (p.z+r.z) +2;
    int x,y,z;
    NaaPoint3D ir(1/r.x,1/r.y,1/r.z);
    NaaPoint3D dp;
    //const float fact=1/(TTSTEP*TTSTEP*TTSTEP);
    for (z=z0,dp.z=(z0-p.z)*ir.z;z<z1;z++,dp.z+=ir.z)
    {
      for (y=y0,dp.y=(y0-p.y)*ir.y;y<y1;y++,dp.y+=ir.y)
      {
        for (x=x0,dp.x=(x0-p.x)*ir.x;x<x1;x++,dp.x+=ir.x)
        {
          // calculate the intersection volume V between the ellipsoid and
          // the cube corresponding to the current point (p2)-(p2+(1,1,1))
          // the transformation to transform the ellipsoid to a sphere
          // of radius 1 centered at the origin is :
          // M=scale(1/r.x,1/r.y,1/r.z).translation(-p)
          //
          //   ( 1/rx 0    0    0 )   ( 1 0 0 -px )
          // M=( 0    1/ry 0    0 ) . ( 0 1 0 -py )
          //   ( 0    0    1/rz 0 )   ( 0 0 1 -pz )
          //   ( 0    0    0    1 )   ( 0 0 0 1   )
          //
          //   ( 1/rx 0    0    -px/rx )
          // M=( 0    1/ry 0    -py/ry )
          //   ( 0    0    1/rz -pz/rz )
          //   ( 0    0    0    1      )
          //
          // the transformed cube c' is them:
          //
          // C'= < M.p2 , m.(p2+(1,1,1)) >
          //
          // the volume of intersection between C' and unit sphere is V'
          //
          // then V = V'*det(M^-1)
          //        = V'*(rx*ry*rz)
          // but the following code is a bad approximation...
          float l=nv_sq_norm(dp);
          if (l<1)
          {
            float fact=1-l;
            fursample& dest=(*this)(x/TTSTEP,y/TTSTEP,z/TTSTEP);
            NaaColor4f c2=c; c2*=fact;
            dest.c+=c2;
            NaaVector3D n2=n; n2*=fact;
            dest.n+=n2;
          }
        }
      }
    }
  }
  void normalize()
  {
    fursample *ptr=&(grid[0][0][0]);
    for (int i=0;i<TNLAYER*TTSIZE*TTSIZE;i++,ptr++)
    {
      if (ptr->c.a>=0.000001f)
      {
        float f=1.0f/ptr->c.a;
        ptr->c.r*=f;
        ptr->c.g*=f;
        ptr->c.b*=f;
        ptr->c.a/=TTSTEP*TTSTEP*TTSTEP;
      }
      else
      {
        ptr->c.r=1;
        ptr->c.g=1;
        ptr->c.b=1;
      }
      ::normalize(ptr->n);
      if (nv_sq_norm(ptr->n)<0.25f)
      {
        ptr->n.x=0;
        ptr->n.y=0;
        ptr->n.z=1;
      }
    }
  }
  void addHair()
  {
    static const NaaColor4f c1(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
    static const NaaColor4f c2(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
    NaaPoint3D pos;
    NaaVector3D vel;
    NaaVector3D acc;
    NaaVector3D radius;
    NaaVector3D dr;
    NaaColor4f color;
    int length;
    pos.x=rnd(float(TTSIZE*TTSTEP));
    pos.y=rnd(float(TTSIZE*TTSTEP));
    pos.z=0;
    radius.x=TTSTEP;
    radius.y=TTSTEP;
    radius.z=TTSTEP;
    length=rnd((TNLAYER)*TTSTEP);
    vel.x=rnd(1.0f)-0.5f;
    vel.y=rnd(1.0f)-0.5f;
    vel.z=1;
    acc.x=2*vel.x/length;
    acc.y=2*vel.y/length;
    acc.z=0; //-vel.z/length;
    float f=rnd(1.0f);
    color.r=c1.r*f+c2.r*(1-f);
    color.g=c1.g*f+c2.g*(1-f);
    color.b=c1.b*f+c2.b*(1-f);
    color.a=vel.z/radius.z;
    dr=radius; dr*=(-0.9f/length);
    while (length--)
    {
      addSphere(pos,vel,color,radius);
      pos+=vel;
      vel+=acc;
      radius-=dr;
    }
  }
};
static furdata * cur_fur=NULL;
static void calc_fur()
{
  cur_fur=new furdata();
}
static void upload_fur_color(int layer)
{
  if (cur_fur==NULL) return;
  unsigned char * nmap = new unsigned char[TTSIZE*TTSIZE*4];
  unsigned char * ip = nmap;
  fursample * fp= &(cur_fur->grid[layer][0][0]);
  int i,j;
  for( j = 0; j < TTSIZE; ++j)
  {
    for( i = 0; i < TTSIZE; ++i)
    {
      
      //*ip++ = 0;
      //*ip++ = 200;
      //*ip++ = 255;
      *ip++ = fp->c.r * 255;
      *ip++ = fp->c.g * 255;
      *ip++ = fp->c.b * 255;
      *ip++ = fp->c.a * 255;
      fp++;
    }
  }
  //glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 4, TTSIZE, TTSIZE, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, nmap);
  gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 
    4, 
    TTSIZE,TTSIZE,
    GL_RGBA, 
    GL_UNSIGNED_BYTE, nmap);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
  delete[] nmap;
}
static void upload_fur_normal(int layer)
{
  if (cur_fur==NULL) return;
  unsigned char * nmap = new unsigned char[TTSIZE*TTSIZE*4];
  unsigned char * ip = nmap;
  fursample * fp= &(cur_fur->grid[layer][0][0]);
  int i,j;
  for( j = 0; j < TTSIZE; ++j)
  {
    for( i = 0; i < TTSIZE; ++i)
    {
      
      *ip++ = fp->n.x * 127 + 128;
      *ip++ = fp->n.y * 127 + 128;
      *ip++ = fp->n.z * 127 + 128;
      *ip++ = fp->c.a * 255;
      fp++;
    }
  }
  //glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 4, TTSIZE, TTSIZE, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, nmap);
  gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 
    4, 
    TTSIZE,TTSIZE,
    GL_RGBA, 
    GL_UNSIGNED_BYTE, nmap);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
  glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
  delete[] nmap;
}
static void free_fur()
{
  if (cur_fur!=NULL)
  {
    delete cur_fur;
    cur_fur=NULL;
  }
}

						