一、目的

1、采用了頂點(diǎn)常量屬性方法畫(huà)多彩六角星；

二、程序運(yùn)行結(jié)果

三、頂點(diǎn)常量屬性

?? 吳亞峰《OpenGL ES 3.x游戲開(kāi)發(fā)》（上卷）內(nèi)容
?? 前面的很多案例中，給每一個(gè)頂點(diǎn)都單獨(dú)指定了顏色值，這在很多情況下是很好的一種選擇。但是，如果一個(gè)物體中所有的頂點(diǎn)顏色是一樣的，這樣做就顯得效率不高了。因?yàn)檫@樣不但更多地占用了內(nèi)存空間，還會(huì)無(wú)謂增加數(shù)據(jù) IO 的時(shí)間。本節(jié)將向讀者介紹頂點(diǎn)常量屬性技術(shù)，通過(guò)其可以很好地解決上述效率不夠高的問(wèn)題，具體內(nèi)容如下：

##1、頂點(diǎn)常量基本知識(shí)
?? 頂點(diǎn)常量屬性是指給一個(gè)需繪制物體中的所有頂點(diǎn)指定同樣的某方面（如顏色）屬性值，在繪制時(shí)可以減小內(nèi)存的占用以及 IO 傳輸?shù)臅r(shí)間，以提高繪制效率。
##2、glVertexAttribNf 方法
?? 將 N 個(gè)浮點(diǎn)數(shù)傳入管線，以備管線傳遞給由 N 個(gè)浮點(diǎn)數(shù)分量組成的屬性變量， N 可能的取值為 1、 2、 3 或 4。
##3、glVertexAttribNfv 方法
?? 將長(zhǎng)度為 N 的浮點(diǎn)數(shù)組或者長(zhǎng)度為 N 的數(shù)據(jù)緩沖傳入管線，以備管線傳遞給由 N 個(gè)浮點(diǎn)數(shù)分量組成的屬性變量， N 可能的取值為 1、 2、 3 或 4。

四、源代碼

""" 程序名稱：GL_VertexAttrib4f.py 編程: dalong10 功能: 頂點(diǎn)常量屬性應(yīng)用的實(shí)現(xiàn) 參考資料： 《OpenGL ES 3.x游戲開(kāi)發(fā)》（上卷）吳亞峰 """ import myGL_Funcs #Common OpenGL utilities,see myGL_Funcs.py import glfw from OpenGL.GL import * import numpy import numpy as np import pyrr from pyrr import Quaternion, matrix44, Vector3StarVS = """ # version 330 layout(location = 0) in vec3 a_position; //頂點(diǎn)位置 layout(location = 1) in vec3 a_color; //頂點(diǎn)顏色 uniform mat4 rotation; //總變換矩陣 out vec3 v_color; //用于傳遞給片元著色器的變量 void main() {gl_Position = rotation * vec4(a_position, 1.0); //根據(jù)總變換矩陣計(jì)算此次繪制此頂點(diǎn)位置 v_color = a_color; //將接收的顏色傳遞給片元著色器 } """StarFS = """ # version 330 in vec3 v_color; //接收從頂點(diǎn)著色器過(guò)來(lái)的參數(shù) out vec4 out_color; //輸出到的片元顏色 void main() {out_color = vec4(v_color, 1.0f); //給此片元顏色值 } """class SixPointedStar:def initVertexData(self,R,r,z,color): # 初始化頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的initVertexData方法self.vertexs = np.array([], np.float32) # 位置FloatArray(numPoint * 3)self.color = color # 顏色# 把矩形平鋪在一個(gè)平面上PI = np.pitempAngle=int(360/6)count=0for angle in range(0,360,tempAngle): # 循環(huán)生成構(gòu)成六角形各三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)x1=0.0 #第一個(gè)三角形,三個(gè)點(diǎn)y1=0.0z1=zx2=R*np.cos(PI*angle/180) y2=R*np.sin(PI*angle/180)z2=zx3=r*np.cos(PI*(angle+tempAngle/2)/180) y3=r*np.sin(PI*(angle+tempAngle/2)/180) z3=zx4=0y4=0z4=z x5=r*np.cos(PI*(angle+tempAngle/2)/180) y5=r*np.sin(PI*(angle+tempAngle/2)/180)z5=zx6=R*np.cos(PI*(angle+tempAngle)/180) y6=R*np.sin(PI*(angle+tempAngle)/180)z6=zself.vertexs=np.hstack((self.vertexs, np.array([x1,y1,z1], np.float32) )) #每個(gè)頂點(diǎn)xyz三個(gè)坐標(biāo)，6個(gè)頂點(diǎn) self.vertexs=np.hstack((self.vertexs, np.array([x2,y2,z2], np.float32) )) self.vertexs=np.hstack((self.vertexs, np.array([x3,y3,z3], np.float32) )) self.vertexs=np.hstack((self.vertexs, np.array([x4,y4,z4], np.float32) )) self.vertexs=np.hstack((self.vertexs, np.array([x5,y5,z5], np.float32) )) self.vertexs=np.hstack((self.vertexs, np.array([x6,y6,z6], np.float32) )) def __init__(self,R,r,z,color):self.R= Rself.r= rself.z = z self.color=colorself.initVertexData(R,r,z,color)# load shadersself.program = myGL_Funcs.loadShaders(StarVS, StarFS)glUseProgram(self.program)self.vertIndex = glGetAttribLocation(self.program, b"a_position")self.colorIndex = glGetAttribLocation(self.program, b"a_color")# set up vertex array object (VAO)self.vao = glGenVertexArrays(1)glBindVertexArray(self.vao) # Step2: 創(chuàng)建并綁定VBO 對(duì)象 傳送數(shù)據(jù)#self.vertexs= verticesvertexData = numpy.array(self.vertexs, numpy.float32)self.vertexBuffer = glGenBuffers(1)glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, self.vertexBuffer)glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 4*len(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW) # enable arrays# 頂點(diǎn)位置屬性glEnableVertexAttribArray(self.vertIndex)glVertexAttribPointer(self.vertIndex, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, vertexData.itemsize * 3, ctypes.c_void_p(0)) # unbind VAOglBindVertexArray(0)glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0) def render(self, model): # use shaderglUseProgram(self.program)# set modelview matrixglUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(self.program, 'rotation'), 1, GL_FALSE, model) glUniform3f(glGetUniformLocation(self.program, "a_color"), self.color[0],self.color[1],self.color[2]) # bind VAOglBindVertexArray(self.vao)# 頂點(diǎn)顏色屬性#print( self.color[0],self.color[1],self.color[2])glVertexAttrib3f(self.colorIndex, self.color[0],self.color[1],self.color[2]) glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,len(self.vertexs) )# unbind VAOglBindVertexArray(0) # glfw callback functions def window_resize(window, width, height):glViewport(0, 0, width, height)if __name__ == '__main__':import sysimport glfwimport OpenGL.GL as glcameraPos=np.array([2.0, 0.0, 3]) # 眼睛的位置（默認(rèn)z軸的正方向）cameraFront=np.array([0.0, 0.0, 0.0]) # 瞄準(zhǔn)方向的參考點(diǎn)（默認(rèn)在坐標(biāo)原點(diǎn)）cameraUp=np.array([0.0, 1.0, 0.0]) # 定義對(duì)觀察者而言的上方（默認(rèn)y軸的正方向）# Initialize the libraryif not glfw.init():sys.exit()# Create a windowed mode window and its OpenGL contextwindow = glfw.create_window(400, 300, "My OpenGL window", None, None)if not window:glfw.terminate()sys.exit()# set window's positionglfw.set_window_pos(window, 100, 100)# set the callback function for window resizeglfw.set_window_size_callback(window, window_resize)# make the context currentglfw.make_context_current(window)glClearColor(0, 0.1, 0.1, 1)glEnable(GL_DEPTH_TEST)glEnable(GL_BLEND)glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)scale1 = matrix44.create_from_scale(Vector3([1, 1, 1]))cube1 = matrix44.create_from_translation(Vector3([-0.2, 0, 0]))board= [None]*6 #創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組color= [None]*3for i in range(6):if i==0:color=[1,0.0,0.1] #紅elif i==1:color=[0.98,0.49,0.04] #橙elif i==2:color=[1,1.0,0.04] # 黃elif i==3:color=[0.67,1.0,0] #綠elif i==4:color=[0.27,0.4,1] #藍(lán)else :color=[0.88,0.43,0.9] #紫board[i]=SixPointedStar(0.2,0.5,-1*i,color)# the main application loopwhile not glfw.window_should_close(window):width, height = glfw.get_framebuffer_size(window)ratio = width / float(height)currentFrame = 1.0*glfw.get_time()glfw.poll_events() gl.glViewport(0, 0, width, height) gl.glClear(gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT | gl.GL_DEPTH_BUFFER_BIT)gl.glMatrixMode(gl.GL_PROJECTION)gl.glLoadIdentity()gl.glOrtho(-ratio, ratio, -1, 1, 1, -1)gl.glMatrixMode(gl.GL_MODELVIEW)gl.glLoadIdentity()gl.glClearColor(0.0,0.0,4.0,0.0) pMatrix = matrix44.create_perspective_projection_from_bounds(-ratio*0.4, ratio*0.4, -0.4, 0.4,1,50,None)# modelview matrixmvMatrix = matrix44.create_look_at(cameraPos, cameraFront, cameraUp,None)for i in range(6): model1 = matrix44.multiply(scale1, cube1) model2 = matrix44.multiply(pMatrix,model1) model3 = matrix44.multiply(mvMatrix,model2) board[i].render( model3)glfw.swap_buffers(window)# terminate glfw, free up allocated resourcesglfw.terminate()

五、參考資料

1、大龍10的簡(jiǎn)書(shū)：https://www.jianshu.com/p/49dec482a291
2、吳亞峰《OpenGL ES 3.x游戲開(kāi)發(fā)》（上卷）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python之OpenGL笔记(34)：采用了顶点常量属性方法画多彩六角星的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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