glut_shapes.c
上传用户:xk288cn
上传日期:2007-05-28
资源大小:4876k
文件大小:14k
源码类别:

GIS编程

开发平台:

Visual C++

  1. /* Copyright (c) Mark J. Kilgard, 1994, 1997. */
  2. /**
  3. (c) Copyright 1993, Silicon Graphics, Inc.
  4. ALL RIGHTS RESERVED
  5. Permission to use, copy, modify, and distribute this software
  6. for any purpose and without fee is hereby granted, provided
  7. that the above copyright notice appear in all copies and that
  8. both the copyright notice and this permission notice appear in
  9. supporting documentation, and that the name of Silicon
  10. Graphics, Inc. not be used in advertising or publicity
  11. pertaining to distribution of the software without specific,
  12. written prior permission.
  13. THE MATERIAL EMBODIED ON THIS SOFTWARE IS PROVIDED TO YOU
  14. "AS-IS" AND WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS, IMPLIED OR
  15. OTHERWISE, INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY WARRANTY OF
  16. MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  IN NO
  17. EVENT SHALL SILICON GRAPHICS, INC.  BE LIABLE TO YOU OR ANYONE
  18. ELSE FOR ANY DIRECT, SPECIAL, INCIDENTAL, INDIRECT OR
  19. CONSEQUENTIAL DAMAGES OF ANY KIND, OR ANY DAMAGES WHATSOEVER,
  20. INCLUDING WITHOUT LIMITATION, LOSS OF PROFIT, LOSS OF USE,
  21. SAVINGS OR REVENUE, OR THE CLAIMS OF THIRD PARTIES, WHETHER OR
  22. NOT SILICON GRAPHICS, INC.  HAS BEEN ADVISED OF THE POSSIBILITY
  23. OF SUCH LOSS, HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  24. ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE POSSESSION, USE OR
  25. PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  26. US Government Users Restricted Rights
  27. Use, duplication, or disclosure by the Government is subject to
  28. restrictions set forth in FAR 52.227.19(c)(2) or subparagraph
  29. (c)(1)(ii) of the Rights in Technical Data and Computer
  30. Software clause at DFARS 252.227-7013 and/or in similar or
  31. successor clauses in the FAR or the DOD or NASA FAR
  32. Supplement.  Unpublished-- rights reserved under the copyright
  33. laws of the United States.  Contractor/manufacturer is Silicon
  34. Graphics, Inc., 2011 N.  Shoreline Blvd., Mountain View, CA
  35. 94039-7311.
  36. OpenGL(TM) is a trademark of Silicon Graphics, Inc.
  37. */
  38. #include <math.h>
  39. #include "glutint.h"
  40. /* Some <math.h> files do not define M_PI... */
  41. #ifndef M_PI
  42. #define M_PI 3.14159265358979323846
  43. #endif
  44. static GLUquadricObj *quadObj;
  45. #define QUAD_OBJ_INIT() { if(!quadObj) initQuadObj(); }
  46. static void
  47. initQuadObj(void)
  48. {
  49.   quadObj = gluNewQuadric();
  50.   if (!quadObj)
  51.     __glutFatalError("out of memory.");
  52. }
  53. /* CENTRY */
  54. void APIENTRY
  55. glutWireSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks)
  56. {
  57.   QUAD_OBJ_INIT();
  58.   gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_LINE);
  59.   gluQuadricNormals(quadObj, GLU_SMOOTH);
  60.   /* If we ever changed/used the texture or orientation state
  61.      of quadObj, we'd need to change it to the defaults here
  62.      with gluQuadricTexture and/or gluQuadricOrientation. */
  63.   gluSphere(quadObj, radius, slices, stacks);
  64. }
  65. void APIENTRY
  66. glutSolidSphere(GLdouble radius, GLint slices, GLint stacks)
  67. {
  68.   QUAD_OBJ_INIT();
  69.   gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_FILL);
  70.   gluQuadricNormals(quadObj, GLU_SMOOTH);
  71.   /* If we ever changed/used the texture or orientation state
  72.      of quadObj, we'd need to change it to the defaults here
  73.      with gluQuadricTexture and/or gluQuadricOrientation. */
  74.   gluSphere(quadObj, radius, slices, stacks);
  75. }
  76. void APIENTRY
  77. glutWireCone(GLdouble base, GLdouble height,
  78.   GLint slices, GLint stacks)
  79. {
  80.   QUAD_OBJ_INIT();
  81.   gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_LINE);
  82.   gluQuadricNormals(quadObj, GLU_SMOOTH);
  83.   /* If we ever changed/used the texture or orientation state
  84.      of quadObj, we'd need to change it to the defaults here
  85.      with gluQuadricTexture and/or gluQuadricOrientation. */
  86.   gluCylinder(quadObj, base, 0.0, height, slices, stacks);
  87. }
  88. void APIENTRY
  89. glutSolidCone(GLdouble base, GLdouble height,
  90.   GLint slices, GLint stacks)
  91. {
  92.   QUAD_OBJ_INIT();
  93.   gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_FILL);
  94.   gluQuadricNormals(quadObj, GLU_SMOOTH);
  95.   /* If we ever changed/used the texture or orientation state
  96.      of quadObj, we'd need to change it to the defaults here
  97.      with gluQuadricTexture and/or gluQuadricOrientation. */
  98.   gluCylinder(quadObj, base, 0.0, height, slices, stacks);
  99. }
  100. /* ENDCENTRY */
  101. static void
  102. drawBox(GLfloat size, GLenum type)
  103. {
  104.   static GLfloat n[6][3] =
  105.   {
  106.     {-1.0, 0.0, 0.0},
  107.     {0.0, 1.0, 0.0},
  108.     {1.0, 0.0, 0.0},
  109.     {0.0, -1.0, 0.0},
  110.     {0.0, 0.0, 1.0},
  111.     {0.0, 0.0, -1.0}
  112.   };
  113.   static GLint faces[6][4] =
  114.   {
  115.     {0, 1, 2, 3},
  116.     {3, 2, 6, 7},
  117.     {7, 6, 5, 4},
  118.     {4, 5, 1, 0},
  119.     {5, 6, 2, 1},
  120.     {7, 4, 0, 3}
  121.   };
  122.   GLfloat v[8][3];
  123.   GLint i;
  124.   v[0][0] = v[1][0] = v[2][0] = v[3][0] = -size / 2;
  125.   v[4][0] = v[5][0] = v[6][0] = v[7][0] = size / 2;
  126.   v[0][1] = v[1][1] = v[4][1] = v[5][1] = -size / 2;
  127.   v[2][1] = v[3][1] = v[6][1] = v[7][1] = size / 2;
  128.   v[0][2] = v[3][2] = v[4][2] = v[7][2] = -size / 2;
  129.   v[1][2] = v[2][2] = v[5][2] = v[6][2] = size / 2;
  130.   for (i = 5; i >= 0; i--) {
  131.     glBegin(type);
  132.     glNormal3fv(&n[i][0]);
  133.     glVertex3fv(&v[faces[i][0]][0]);
  134.     glVertex3fv(&v[faces[i][1]][0]);
  135.     glVertex3fv(&v[faces[i][2]][0]);
  136.     glVertex3fv(&v[faces[i][3]][0]);
  137.     glEnd();
  138.   }
  139. }
  140. /* CENTRY */
  141. void APIENTRY
  142. glutWireCube(GLdouble size)
  143. {
  144.   drawBox(size, GL_LINE_LOOP);
  145. }
  146. void APIENTRY
  147. glutSolidCube(GLdouble size)
  148. {
  149.   drawBox(size, GL_QUADS);
  150. }
  151. /* ENDCENTRY */
  152. static void
  153. doughnut(GLfloat r, GLfloat R, GLint nsides, GLint rings)
  154. {
  155.   int i, j;
  156.   GLfloat theta, phi, theta1;
  157.   GLfloat cosTheta, sinTheta;
  158.   GLfloat cosTheta1, sinTheta1;
  159.   GLfloat ringDelta, sideDelta;
  160.   ringDelta = 2.0 * M_PI / rings;
  161.   sideDelta = 2.0 * M_PI / nsides;
  162.   theta = 0.0;
  163.   cosTheta = 1.0;
  164.   sinTheta = 0.0;
  165.   for (i = rings - 1; i >= 0; i--) {
  166.     theta1 = theta + ringDelta;
  167.     cosTheta1 = cos(theta1);
  168.     sinTheta1 = sin(theta1);
  169.     glBegin(GL_QUAD_STRIP);
  170.     phi = 0.0;
  171.     for (j = nsides; j >= 0; j--) {
  172.       GLfloat cosPhi, sinPhi, dist;
  173.       phi += sideDelta;
  174.       cosPhi = cos(phi);
  175.       sinPhi = sin(phi);
  176.       dist = R + r * cosPhi;
  177.       glNormal3f(cosTheta1 * cosPhi, -sinTheta1 * cosPhi, sinPhi);
  178.       glVertex3f(cosTheta1 * dist, -sinTheta1 * dist, r * sinPhi);
  179.       glNormal3f(cosTheta * cosPhi, -sinTheta * cosPhi, sinPhi);
  180.       glVertex3f(cosTheta * dist, -sinTheta * dist,  r * sinPhi);
  181.     }
  182.     glEnd();
  183.     theta = theta1;
  184.     cosTheta = cosTheta1;
  185.     sinTheta = sinTheta1;
  186.   }
  187. }
  188. /* CENTRY */
  189. void APIENTRY
  190. glutWireTorus(GLdouble innerRadius, GLdouble outerRadius,
  191.   GLint nsides, GLint rings)
  192. {
  193.   glPushAttrib(GL_POLYGON_BIT);
  194.   glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
  195.   doughnut(innerRadius, outerRadius, nsides, rings);
  196.   glPopAttrib();
  197. }
  198. void APIENTRY
  199. glutSolidTorus(GLdouble innerRadius, GLdouble outerRadius,
  200.   GLint nsides, GLint rings)
  201. {
  202.   doughnut(innerRadius, outerRadius, nsides, rings);
  203. }
  204. /* ENDCENTRY */
  205. static GLfloat dodec[20][3];
  206. static void
  207. initDodecahedron(void)
  208. {
  209.   GLfloat alpha, beta;
  210.   alpha = sqrt(2.0 / (3.0 + sqrt(5.0)));
  211.   beta = 1.0 + sqrt(6.0 / (3.0 + sqrt(5.0)) -
  212.     2.0 + 2.0 * sqrt(2.0 / (3.0 + sqrt(5.0))));
  213.   /* *INDENT-OFF* */
  214.   dodec[0][0] = -alpha; dodec[0][1] = 0; dodec[0][2] = beta;
  215.   dodec[1][0] = alpha; dodec[1][1] = 0; dodec[1][2] = beta;
  216.   dodec[2][0] = -1; dodec[2][1] = -1; dodec[2][2] = -1;
  217.   dodec[3][0] = -1; dodec[3][1] = -1; dodec[3][2] = 1;
  218.   dodec[4][0] = -1; dodec[4][1] = 1; dodec[4][2] = -1;
  219.   dodec[5][0] = -1; dodec[5][1] = 1; dodec[5][2] = 1;
  220.   dodec[6][0] = 1; dodec[6][1] = -1; dodec[6][2] = -1;
  221.   dodec[7][0] = 1; dodec[7][1] = -1; dodec[7][2] = 1;
  222.   dodec[8][0] = 1; dodec[8][1] = 1; dodec[8][2] = -1;
  223.   dodec[9][0] = 1; dodec[9][1] = 1; dodec[9][2] = 1;
  224.   dodec[10][0] = beta; dodec[10][1] = alpha; dodec[10][2] = 0;
  225.   dodec[11][0] = beta; dodec[11][1] = -alpha; dodec[11][2] = 0;
  226.   dodec[12][0] = -beta; dodec[12][1] = alpha; dodec[12][2] = 0;
  227.   dodec[13][0] = -beta; dodec[13][1] = -alpha; dodec[13][2] = 0;
  228.   dodec[14][0] = -alpha; dodec[14][1] = 0; dodec[14][2] = -beta;
  229.   dodec[15][0] = alpha; dodec[15][1] = 0; dodec[15][2] = -beta;
  230.   dodec[16][0] = 0; dodec[16][1] = beta; dodec[16][2] = alpha;
  231.   dodec[17][0] = 0; dodec[17][1] = beta; dodec[17][2] = -alpha;
  232.   dodec[18][0] = 0; dodec[18][1] = -beta; dodec[18][2] = alpha;
  233.   dodec[19][0] = 0; dodec[19][1] = -beta; dodec[19][2] = -alpha;
  234.   /* *INDENT-ON* */
  235. }
  236. #define DIFF3(_a,_b,_c) { 
  237.     (_c)[0] = (_a)[0] - (_b)[0]; 
  238.     (_c)[1] = (_a)[1] - (_b)[1]; 
  239.     (_c)[2] = (_a)[2] - (_b)[2]; 
  240. }
  241. static void
  242. crossprod(GLfloat v1[3], GLfloat v2[3], GLfloat prod[3])
  243. {
  244.   GLfloat p[3];         /* in case prod == v1 or v2 */
  245.   p[0] = v1[1] * v2[2] - v2[1] * v1[2];
  246.   p[1] = v1[2] * v2[0] - v2[2] * v1[0];
  247.   p[2] = v1[0] * v2[1] - v2[0] * v1[1];
  248.   prod[0] = p[0];
  249.   prod[1] = p[1];
  250.   prod[2] = p[2];
  251. }
  252. static void
  253. normalize(GLfloat v[3])
  254. {
  255.   GLfloat d;
  256.   d = sqrt(v[0] * v[0] + v[1] * v[1] + v[2] * v[2]);
  257.   if (d == 0.0) {
  258.     __glutWarning("normalize: zero length vector");
  259.     v[0] = d = 1.0;
  260.   }
  261.   d = 1 / d;
  262.   v[0] *= d;
  263.   v[1] *= d;
  264.   v[2] *= d;
  265. }
  266. static void
  267. pentagon(int a, int b, int c, int d, int e, GLenum shadeType)
  268. {
  269.   GLfloat n0[3], d1[3], d2[3];
  270.   DIFF3(dodec[a], dodec[b], d1);
  271.   DIFF3(dodec[b], dodec[c], d2);
  272.   crossprod(d1, d2, n0);
  273.   normalize(n0);
  274.   glBegin(shadeType);
  275.   glNormal3fv(n0);
  276.   glVertex3fv(&dodec[a][0]);
  277.   glVertex3fv(&dodec[b][0]);
  278.   glVertex3fv(&dodec[c][0]);
  279.   glVertex3fv(&dodec[d][0]);
  280.   glVertex3fv(&dodec[e][0]);
  281.   glEnd();
  282. }
  283. static void
  284. dodecahedron(GLenum type)
  285. {
  286.   static int inited = 0;
  287.   if (inited == 0) {
  288.     inited = 1;
  289.     initDodecahedron();
  290.   }
  291.   pentagon(0, 1, 9, 16, 5, type);
  292.   pentagon(1, 0, 3, 18, 7, type);
  293.   pentagon(1, 7, 11, 10, 9, type);
  294.   pentagon(11, 7, 18, 19, 6, type);
  295.   pentagon(8, 17, 16, 9, 10, type);
  296.   pentagon(2, 14, 15, 6, 19, type);
  297.   pentagon(2, 13, 12, 4, 14, type);
  298.   pentagon(2, 19, 18, 3, 13, type);
  299.   pentagon(3, 0, 5, 12, 13, type);
  300.   pentagon(6, 15, 8, 10, 11, type);
  301.   pentagon(4, 17, 8, 15, 14, type);
  302.   pentagon(4, 12, 5, 16, 17, type);
  303. }
  304. /* CENTRY */
  305. void APIENTRY
  306. glutWireDodecahedron(void)
  307. {
  308.   dodecahedron(GL_LINE_LOOP);
  309. }
  310. void APIENTRY
  311. glutSolidDodecahedron(void)
  312. {
  313.   dodecahedron(GL_TRIANGLE_FAN);
  314. }
  315. /* ENDCENTRY */
  316. static void
  317. recorditem(GLfloat * n1, GLfloat * n2, GLfloat * n3,
  318.   GLenum shadeType)
  319. {
  320.   GLfloat q0[3], q1[3];
  321.   DIFF3(n1, n2, q0);
  322.   DIFF3(n2, n3, q1);
  323.   crossprod(q0, q1, q1);
  324.   normalize(q1);
  325.   glBegin(shadeType);
  326.   glNormal3fv(q1);
  327.   glVertex3fv(n1);
  328.   glVertex3fv(n2);
  329.   glVertex3fv(n3);
  330.   glEnd();
  331. }
  332. static void
  333. subdivide(GLfloat * v0, GLfloat * v1, GLfloat * v2,
  334.   GLenum shadeType)
  335. {
  336.   int depth;
  337.   GLfloat w0[3], w1[3], w2[3];
  338.   GLfloat l;
  339.   int i, j, k, n;
  340.   depth = 1;
  341.   for (i = 0; i < depth; i++) {
  342.     for (j = 0; i + j < depth; j++) {
  343.       k = depth - i - j;
  344.       for (n = 0; n < 3; n++) {
  345.         w0[n] = (i * v0[n] + j * v1[n] + k * v2[n]) / depth;
  346.         w1[n] = ((i + 1) * v0[n] + j * v1[n] + (k - 1) * v2[n])
  347.           / depth;
  348.         w2[n] = (i * v0[n] + (j + 1) * v1[n] + (k - 1) * v2[n])
  349.           / depth;
  350.       }
  351.       l = sqrt(w0[0] * w0[0] + w0[1] * w0[1] + w0[2] * w0[2]);
  352.       w0[0] /= l;
  353.       w0[1] /= l;
  354.       w0[2] /= l;
  355.       l = sqrt(w1[0] * w1[0] + w1[1] * w1[1] + w1[2] * w1[2]);
  356.       w1[0] /= l;
  357.       w1[1] /= l;
  358.       w1[2] /= l;
  359.       l = sqrt(w2[0] * w2[0] + w2[1] * w2[1] + w2[2] * w2[2]);
  360.       w2[0] /= l;
  361.       w2[1] /= l;
  362.       w2[2] /= l;
  363.       recorditem(w1, w0, w2, shadeType);
  364.     }
  365.   }
  366. }
  367. static void
  368. drawtriangle(int i, GLfloat data[][3], int ndx[][3],
  369.   GLenum shadeType)
  370. {
  371.   GLfloat *x0, *x1, *x2;
  372.   x0 = data[ndx[i][0]];
  373.   x1 = data[ndx[i][1]];
  374.   x2 = data[ndx[i][2]];
  375.   subdivide(x0, x1, x2, shadeType);
  376. }
  377. /* octahedron data: The octahedron produced is centered at the
  378.    origin and has radius 1.0 */
  379. static GLfloat odata[6][3] =
  380. {
  381.   {1.0, 0.0, 0.0},
  382.   {-1.0, 0.0, 0.0},
  383.   {0.0, 1.0, 0.0},
  384.   {0.0, -1.0, 0.0},
  385.   {0.0, 0.0, 1.0},
  386.   {0.0, 0.0, -1.0}
  387. };
  388. static int ondex[8][3] =
  389. {
  390.   {0, 4, 2},
  391.   {1, 2, 4},
  392.   {0, 3, 4},
  393.   {1, 4, 3},
  394.   {0, 2, 5},
  395.   {1, 5, 2},
  396.   {0, 5, 3},
  397.   {1, 3, 5}
  398. };
  399. static void
  400. octahedron(GLenum shadeType)
  401. {
  402.   int i;
  403.   for (i = 7; i >= 0; i--) {
  404.     drawtriangle(i, odata, ondex, shadeType);
  405.   }
  406. }
  407. /* CENTRY */
  408. void APIENTRY
  409. glutWireOctahedron(void)
  410. {
  411.   octahedron(GL_LINE_LOOP);
  412. }
  413. void APIENTRY
  414. glutSolidOctahedron(void)
  415. {
  416.   octahedron(GL_TRIANGLES);
  417. }
  418. /* ENDCENTRY */
  419. /* icosahedron data: These numbers are rigged to make an
  420.    icosahedron of radius 1.0 */
  421. #define X .525731112119133606
  422. #define Z .850650808352039932
  423. static GLfloat idata[12][3] =
  424. {
  425.   {-X, 0, Z},
  426.   {X, 0, Z},
  427.   {-X, 0, -Z},
  428.   {X, 0, -Z},
  429.   {0, Z, X},
  430.   {0, Z, -X},
  431.   {0, -Z, X},
  432.   {0, -Z, -X},
  433.   {Z, X, 0},
  434.   {-Z, X, 0},
  435.   {Z, -X, 0},
  436.   {-Z, -X, 0}
  437. };
  438. static int index[20][3] =
  439. {
  440.   {0, 4, 1},
  441.   {0, 9, 4},
  442.   {9, 5, 4},
  443.   {4, 5, 8},
  444.   {4, 8, 1},
  445.   {8, 10, 1},
  446.   {8, 3, 10},
  447.   {5, 3, 8},
  448.   {5, 2, 3},
  449.   {2, 7, 3},
  450.   {7, 10, 3},
  451.   {7, 6, 10},
  452.   {7, 11, 6},
  453.   {11, 0, 6},
  454.   {0, 1, 6},
  455.   {6, 1, 10},
  456.   {9, 0, 11},
  457.   {9, 11, 2},
  458.   {9, 2, 5},
  459.   {7, 2, 11},
  460. };
  461. static void
  462. icosahedron(GLenum shadeType)
  463. {
  464.   int i;
  465.   for (i = 19; i >= 0; i--) {
  466.     drawtriangle(i, idata, index, shadeType);
  467.   }
  468. }
  469. /* CENTRY */
  470. void APIENTRY
  471. glutWireIcosahedron(void)
  472. {
  473.   icosahedron(GL_LINE_LOOP);
  474. }
  475. void APIENTRY
  476. glutSolidIcosahedron(void)
  477. {
  478.   icosahedron(GL_TRIANGLES);
  479. }
  480. /* ENDCENTRY */
  481. /* tetrahedron data: */
  482. #define T       1.73205080756887729
  483. static GLfloat tdata[4][3] =
  484. {
  485.   {T, T, T},
  486.   {T, -T, -T},
  487.   {-T, T, -T},
  488.   {-T, -T, T}
  489. };
  490. static int tndex[4][3] =
  491. {
  492.   {0, 1, 3},
  493.   {2, 1, 0},
  494.   {3, 2, 0},
  495.   {1, 2, 3}
  496. };
  497. static void
  498. tetrahedron(GLenum shadeType)
  499. {
  500.   int i;
  501.   for (i = 3; i >= 0; i--)
  502.     drawtriangle(i, tdata, tndex, shadeType);
  503. }
  504. /* CENTRY */
  505. void APIENTRY
  506. glutWireTetrahedron(void)
  507. {
  508.   tetrahedron(GL_LINE_LOOP);
  509. }
  510. void APIENTRY
  511. glutSolidTetrahedron(void)
  512. {
  513.   tetrahedron(GL_TRIANGLES);
  514. }
  515. /* ENDCENTRY */