Пример 9

Визуализация поверхности второго порядка - параболоид в 3х-мерной системе координат

#include <string.h>

#include <glut.h>

#define drawOneLine(x1,y1,z1,x2,y2,z2) glBegin(GL_LINES); \

    glVertex3f(x1,y1,z1); glVertex3f (x2,y2,z2); glEnd();

int WindW, WindH;

int alpha;

int max = 2;

int min = -max;

void Reshape(int width, int height) // Reshape function

{

  glViewport(0, 0, width, height);

  glMatrixMode(GL_PROJECTION);

  glLoadIdentity();

  //3х мерная проекция xmin xmax ymin ymax zmin zmax

  glOrtho(min,max, min,max, min,max);

  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

  WindW = width;

  WindH = height;

}

void drawString (char *s)

{

  unsigned int i;

  for (i = 0; i < strlen (s); i++)

    glutBitmapCharacter (GLUT_BITMAP_HELVETICA_12, s[i]);

}

void Coordinate()

{

    glColor3f (1.0F, 1.0F, 1.0F);

      glRasterPos3f(1.1f, 0.0f, 0.0f);

      drawString ("+X");

      glRasterPos3f(-1.1f, 0.0f, 0.0f);

      drawString ("-X");

      glRasterPos3f(0.0f, 1.1f, 0.0f);

      drawString ("+Y");

      glRasterPos3f(0.0f, -1.1f, 0.0f);

      drawString ("-Y");

      glRasterPos3f(0.0f, 0.0f, 1.1f);

      drawString ("+Z");

      glRasterPos3f(0.0f, 0.0f, -1.1f);

      drawString ("-Z");

  glBegin(GL_LINES);

    glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);

    glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);

    glVertex3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);

    glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

    glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);

    glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

    glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);

    glVertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);

    glVertex3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);

  glEnd();

  glEnable (GL_LINE_STIPPLE);

        glLineStipple (1.5, 0x00FF);

         glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);

        drawOneLine (0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0);

         glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);

         drawOneLine (0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0);

         glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);

         drawOneLine (0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0);

         glLineWidth (1.0);

  glDisable (GL_LINE_STIPPLE);

}

void Paraboloid()

{

    glColor3f(0.7f, 0.3f, 0.8f);

       float z;

         for(float x=-1;x<=1;x+=0.05)

         {

             glBegin(GL_LINE_STRIP);

             for(float y=-1;y<=1;y+=0.001)

             {

                 //z=(1.5-x*x)+(0.5-y*y);

                 z=x*x+y*y;

                 if (z<1)

                 glVertex3f(x, y, z);

             }

            glEnd();

         }

         for(float y=-1;y<=1;y+=0.05)

         {

             glBegin(GL_LINE_STRIP);

             for(float x=-1;x<=1;x+=0.001)

             {

                 //z=(1.5-x*x)+(0.5-y*y);

                 z=x*x+y*y;

                 if (z<1)

                 glVertex3f(x, y, z);

             }

            glEnd();

         }

}

void Draw(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glLoadIdentity();

   glLineWidth(1.0);

  glPushMatrix();

  glRotatef(alpha, 1.0f, 0.0f, 1.0f);

  alpha += 1;

  if (alpha > 359) alpha = 0;

 Coordinate();

 Paraboloid();

  glPopMatrix();

  glFlush(); 

  glutSwapBuffers();

}

//Таймер

void timf(int value) // Timer function

{

  glutPostRedisplay();

  glutTimerFunc(20, timf, 0); // задержка 20 милисекунд

}

int main(int argc, char *argv[])

{

  WindW = 400;

  WindH = 300;

  alpha = 0;

  glutInit(&argc, argv);

  glutInitWindowSize(WindW, WindH);

  glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);

  (void)glutCreateWindow("3d function");

  glutReshapeFunc(Reshape); // при изменении размера окна вызываем reshape

  glutDisplayFunc(Draw);

  //Активация таймера для движения

  glutTimerFunc(40, timf, 0); // 40 мс соответствует ~25 кадров/с

  glClearColor(1, 0, 0, 0);

  glutMainLoop();

  return 0;

}

Для самостоятельной работы:

1. Изобразите в пространстве эллипсоид

    xx/aa+yy/bb+zz/cc=1

2. Изобразите в пространстве гиперболический параболоид

    xx/aa-yy/bb=2pz