编程苦手GW——OpenGL学习练习，相互碰撞的彩色小球

相互碰撞的彩色小球

/*
绘制多个大小不一、颜色不一的小球，并绘制一矩形区域，让小球在矩形区域内随机运动，小球之间彼此接触或者碰到矩形边缘，小球改变运动方向。
*/

#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>

float windowWidth = 900.0f, windowHeight = 900.0f;  //屏幕宽度，高度
const GLfloat Pi = 3.1415926f;  //定义圆周率 

const int N = 50;
float x[N], y[N];
GLfloat cx[5] = { 220, 200, 710, 800, 500 }, cy[5] = { 220, 800, 330, 780, 550 };  //自定义4个圆的初始圆心坐标
GLfloat R[5] = { 150, 80, 120, 100, 50};  //自定义4个圆的圆半径
GLfloat a[5] = { 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 }, b[5] = { 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.4 }, c[5] = { 0.9, 0.8, 0.2, 0.1, 0.7 };  //自定义圆颜色
GLfloat vx[5] = { 4, 0.5, 3, 5, 1 }, vy[5] = { 1, 7, 5.3, 2, 3.4 };  //自设置x、y方向的初始速度
GLfloat Length = 800.0f, L1 = (windowWidth - Length) / 2, L2 = (windowHeight - Length) / 2, L3 = (windowWidth + Length) / 2, L4 = (windowHeight + Length) / 2;

void init(void)
{
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
}

void DrawBall(GLint R,GLfloat cx, GLfloat cy, GLfloat a, GLfloat b, GLfloat c)
{
    glEnable(GL_BLEND);  //启用混合功能，将图形周围颜色混合
    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
    glEnable(GL_POINT_SMOOTH);  //点抗锯齿
    glEnable(GL_LINE_SMOOTH);  //线抗锯齿
    glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);  //多边形抗锯齿
    glColor3f(a, b, c);
    glBegin(GL_POLYGON);
for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        x[i] = cx + R*cos(2 * Pi*i / N);
        y[i] = cy + R*sin(2 * Pi*i / N);
        glVertex2f(x[i], y[i]);
    }
    glEnd();
}

void DrawSquare(void)
{
    glColor3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);    //设置绘图颜色
    glRectf(L1,L2,L3,L4);    //绘制矩形
}

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // Clear Screen And Depth Buffer

    DrawSquare();

    DrawBall(R[0], cx[0], cy[0], a[0], b[0], c[0]);
    DrawBall(R[1], cx[1], cy[1], a[1], b[1], c[1]);
    DrawBall(R[2], cx[2], cy[2], a[2], b[2], c[2]);
    DrawBall(R[3], cx[3], cy[3], a[3], b[3], c[3]);
    DrawBall(R[4], cx[4], cy[4], a[4], b[4], c[4]);

    glutSwapBuffers();  //双缓冲下使用该函数交换两个缓冲区内容
    glFlush();
}

void timerFunc(int value)
{
    srand((unsigned)time(NULL));  //用时间做种，每次产生随机数不一样
for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
if (cx[i] <= L1 + R[i])  //定义小球碰到边界折返
        {
            vx[i] = -vx[i];
            cx[i] = L1 + R[i] + 1;
        }
if (cy[i] < L2 + R[i])
        {
            vy[i] = -vy[i];
            cy[i] = L2 + R[i] + 1;
        }
if (cx[i] > L3 - R[i])
        {
            vx[i] = -vx[i];
            cx[i] = L3 - R[i] - 1;
        }
if (cy[i] > L4 - R[i])
        {
            vy[i] = -vy[i];
            cy[i] = L4 - R[i] - 1;
        }
for (int j = 4; j > i; j--)  //小球相撞反向、变色
        {
if (pow((cx[i] - cx[j]), 2) + pow((cy[i] - cy[j]), 2) <= pow((R[i] + R[j]), 2))
            {
                    vx[i] = -vx[i];
                    vx[j] = -vx[j];
                    vy[i] = -vy[i];
                    vy[j] = -vy[j];
                    a[i] = rand() % (100 - i) / 100.0;
                    b[i] = rand() % (99 - i) / 100.0;
                    c[i] = rand() % (98 - i) / 100.0;
                    a[j] = rand() % (97 - j) / 100.0;
                    b[j] = rand() % (96 - j) / 100.0;
                    c[j] = rand() % (95 - j) / 100.0;
            }
        }
        cx[i] += vx[i];  //小球位置的改变
        cy[i] += vy[i];
    }

    glutPostRedisplay();  //标记当前窗口需要重新绘制
    glutTimerFunc(33, timerFunc, 1);  //创建定时器回调函数
}

void reshape(int w, int h)
{
if (h == 0)
        h = 1;
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
if (w <= h)  //构建三维坐标
        glOrtho(0.0f, windowWidth, 0.0f, windowHeight * h / w, 1.0f, -1.0f);
else
        glOrtho(0.0f, windowWidth * w / h, 0.0f, windowHeight, 1.0f, -1.0f);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);  //设定当前矩阵为视景矩阵
    glLoadIdentity();
}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key) {
case 27:
exit(0);
break;
    }
}

int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);  //对GLUT进行初始化，并处理所有的命令行参数；调用于其他任何GLUT函数前
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);  //指定使用RGBA模式或颜色索引模式，使用单缓冲或双缓冲窗口
    glutInitWindowSize(windowWidth, windowHeight);  //指定窗口大小，以像素为单位
    glutInitWindowPosition(100, 100);  //指定窗口左上角的屏幕位置
    glutCreateWindow("Whatever");  //argv[0]显示可执行程序路径;创建一个支持OpenGL渲染环境的窗口，返回一个唯一的标识符标识窗口；在调用glutMainLoop()函数前，该窗口并不显示
    glutDisplayFunc(display);  //显示回调函数，每当GLUT确定一个窗口的内容需要重新显示时，通过该函数注册的那个回调函数就会被执行
    glutReshapeFunc(reshape);  //当窗口大小发生改变时采取行动
    glutKeyboardFunc(keyboard);  //允许把键盘上一个键的按钮与一个函数相关联，通过按键调用函数
    glutTimerFunc(33, timerFunc, 1);  //设置定时器回调函数
    init();
    glutMainLoop();  //调用以启动程序，所以已经创建的窗口将会在这时显示，对这些窗口的渲染也开始生效。事件处理循环开始启动，已注册的显示回调函数被触发
return 0;
}

小球速度设置过快容易碰撞粘连抖动，尚不知如何改进OTZ。。
只好低速运动啦。。
且方向变化只是简单粗暴的对称折返，还不造如何较精准地发生角度偏转。。

过程截图如下：

——続く——