Непрограммируемый конвейер в OpenGL

//**********************************************************
// Прототипы
void Solar(); 
void SetupLightSolar(bool);
void ChangeSizeSolar(int, int);
void RenderSceneSolar(void);
void ShowOrbitSolar(GLfloat);
  
//**********************************************************
// Упражнение 5: "5) Система \"Солнце-Земля-Луна\""
void Solar()
{
  GLfloat   lightPos[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
  // Начальные значения углов поворота Землм и Луны
  static float fMoonRot = 0.0f; // Поворот Луны
  static float fEarthRot = 0.0f;// Поворот Земли
  
  GLfloat radius;
  
  // Сбрасываем буфер цвета и глубины
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  
  // Сохраняем матрицу модели перед выполнением поворотов
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  glPushMatrix();
  
  // Отодвигаем всю сцену вниз оси z в поле зрения
  // и рисуем Солнце
  glTranslatef(0.0f, 0.0f, -300.0f);  
  glDisable(GL_LIGHTING);
  glColor3ub(255, 255, 0); // Желтый
  glutSolidSphere(15.0f, 30, 17); // Рисуем Солнце
  glEnable(GL_LIGHTING);
  
  // Поворачиваем сцену на угол, определяемый клавишами-стрелками
  glRotatef(xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
  
  // Помещаем в точку Солнца источник света
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);
  
  // Поворачиваем систему координат, связанную с Солнцем
  // и рисуем Землю
  radius = 105.0f;
  ShowOrbitSolar(radius);  // Рисуем орбиту 
  glRotatef(fEarthRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
  glTranslatef(radius,0.0f,0.0f);
  glColor3ub(0,0,255); // Синий
  glutSolidSphere(15.0f, 30, 17);// Рисуем Землю
  
  // Поворачиваем систему координат, связанную с Землей
  // и рисуем Луну
  radius = 30.0f;
  ShowOrbitSolar(radius);  // Рисуем орбиту 
  glRotatef(fMoonRot,0.0f, 1.0f, 0.0f);
  glTranslatef(radius, 0.0f, 0.0f);
  glColor3ub(200,200,200); // Серый
  fMoonRot+= 15.0f;
  fMoonRot = fMoonRot < 360.0f ? fMoonRot : 0.0;
  glutSolidSphere(6.0f, 30, 17); // Рисуем Луну
  
  // Восстанавливаем матрицу модели
  glPopMatrix();
  
  // Увеличиваем угол поворота на орбите Земли
  fEarthRot += 5.0f;
  fEarthRot = fEarthRot < 360.0f ? fEarthRot : 0.0;
  
  // Переключить буфер и показать изображение
  glutSwapBuffers();
}
  
//**********************************************************
// Устанавливаем источник света сцены
void SetupLightSolar(bool flag)
{
  if(!flag)
  {
    glDisable(GL_LIGHTING);
    return;
  }
  
  // Определяем характеристики источника света для сцены
  GLfloat  whiteLight[] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };
  GLfloat  sourceLight[] = { 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f };
  GLfloat   lightPos[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
  
  // Включаем поддержку освещения
  glEnable(GL_LIGHTING);
  
  // Устанавливаем и включаем источник 0
  glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,whiteLight);
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,sourceLight);
  glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);
  glEnable(GL_LIGHT0);
  
  // Включаем поддержку цвета материала
  glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
  
  // Устанавливаем свойства материала для отражаемого цвета
  glColorMaterial(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);
}
  
//**********************************************************
void ChangeSizeSolar(int width, int height)
{
  // Предотвращаем деление на нуль
  if(height == 0)
    height = 1;
  
  // Устанавливаем поле просмотра с размерами окна
    glViewport(0, 0, width, height);
  
  // Устанавливаем размеры перспективы (отсекающего объема)
  // (left, right, bottom, top, near, far)
  GLfloat aspectRatio = (GLfloat)width / (GLfloat)height;// Для коррекции
  
  // Устанавливает матрицу преобразования в режим проецирования
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glLoadIdentity();
  
  // Устанавливаем перспективную проекцию
    gluPerspective(45.0f, aspectRatio, 1.0, 425.0);
  
  // Восстановливает матрицу преобразования в исходный режим вида
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  glLoadIdentity();
}
  
//**********************************************************
// Функция обратного вызова для рисования сцены
void RenderSceneSolar(void)
{
  // Сбрасываем буферы цвета и глубины
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  
  // Рисуем сцену
  Solar();
  
  // Прокачка сообщений
  glFlush();
}
  
//**********************************************************
#define GL_PI 3.1415f
#include <math.h> // Для тригонометрических функций
void ShowOrbitSolar(GLfloat radius)
{
  // Переменные орбиты
  GLfloat x, y = 0.0f, z, angle;
  glColor3ub(255, 255, 0); // Желтый
  
  glBegin(GL_LINE_LOOP);
    for(angle = 0.0f; angle < 2.0f * GL_PI; angle += 0.1f)
    {
      x = radius * sin(angle);
      z = radius * cos(angle);
      glVertex3f(x, y, z);
    }
  glEnd();
}

//**********************************************************
// Подключение стандартного файла с библиотекой OpenGL
#include "stdafx.h"
  
//**********************************************************
// Прототипы функций
void ExecuteMenu(int);  // Контекстное меню первого уровня
void TimerFunc(int);    // Обработчик события таймера
void SetupRC(void);      // Начальные настройки OpenGL
void SpecialKeys(int, int, int);  // Обработка нажатия клавиш
void RenderScene(void);
void ChangeSize(int, int);
  
// Глобальная переменная выбранного варианта основного меню
int choice = 1;
  
// Глобальные переменные для создания вращения
// в градусах
GLfloat xRot = 0.0f;
GLfloat yRot = 0.0f;
GLint w, h; // Ширина и высота экрана
  
//**********************************************************
// Подключение файлов с упражнениями
#include "Atom.h"  // Упражнение: "1) Простая модель атома"
#include "Ortho.h"  // Упражнение 2: "2) Брусок в ортогональной проекции"  
#include "Perspect.h"  // Упражнение 3: "3) Брусок в перспективной проекции"
#include "AtomPerspect.h"  // Упражнение 4: "4) Модель атома в перспективе"
#include "Solar.h"  // Упражнение 5: "5) Система \"Солнце-Земля-Луна\""
  
//**********************************************************
// Функция обратного вызова обработки выбора пользователя
void ExecuteMenu(int choice)
{
  // Сбрасываем углы вращения прежнего варианта
  xRot = yRot = 0;
  
  // Запоминаем выбор в глобальную переменную
  ::choice = choice; 
  
  switch(::choice)
  {
    case 1:
      ChangeSizeAtom(w, h);
      break;
    case 2:
      ChangeSizeOrtho(w, h);
      break;
    case 3:
      ChangeSizePerspect(w, h);
      break;
    case 4:
      ChangeSizeAtomPerspect(w, h);
      break;
    case 5:
      ChangeSizeSolar(w, h);
      break;
  }
  
  // Вызвать принудительно визуализацию
  glutPostRedisplay();
}
  
//**********************************************************
// Функция обратного вызова для рисования сцены
void RenderScene(void)
{
  switch(::choice)
  {
    case 1:
      SetupLight(false);
      RenderSceneAtom();
      break;
    case 2:
      SetupLight(true);
      RenderSceneOrtho();
      break;
    case 3:
      SetupLight(true);
      RenderScenePerspect();
      break;
    case 4:
      SetupLight(false);
      RenderSceneAtomPerspect();
      break;
    case 5:
      SetupLightSolar(true);
      RenderSceneSolar();
      break;
  }
}
  
//**********************************************************
// Вызывается библиотекой GLUT при изменении размеров окна
void ChangeSize(int width, int height)
{  
  w = width;
  h = height;
  
  switch(::choice)
  {
    case 1:
      ChangeSizeAtom(width, height);
      break;
    case 2:
      ChangeSizeOrtho(width, height);
      break;
    case 3:
      ChangeSizePerspect(width, height);
      break;
    case 4:
      ChangeSizeAtomPerspect(width, height);
      break;
    case 5:
      ChangeSizeSolar(width, height);
      break;
  }
}
  
//**********************************************************
// Обработчик события таймера
void TimerFunc(int value)
{
  glutPostRedisplay(); // Перерисовка сцены
  glutTimerFunc(100, TimerFunc, 1); // Заряжаем новый таймер
}
  
//**********************************************************
// Устанавливается состояние инициализации
void SetupRC(void)
{
  glClearColor(0.0F, 0.0F, 0.0F, 1.0F);// Фон черный непрозрачный
  
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);  // Включили проверку глубины
  glFrontFace(GL_CCW);    // Лицевыми будем считать те грани, вершины
                // которых обходятся против часовой стрелки
  glEnable(GL_CULL_FACE);    // Включили режим отсечения сторон
}
  
//**********************************************************
// Управление с клавиатуры стрелками
// для задания новых значений матрицы поворота
void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
  if(key == GLUT_KEY_UP)  // Стрелка вверх
    xRot -= 5.0f;
  
  if(key == GLUT_KEY_DOWN)// Стрелка вниз
    xRot += 5.0f;
  
  if(key == GLUT_KEY_LEFT)// Стрелка влево
    yRot -= 5.0f;
  
  if(key == GLUT_KEY_RIGHT)// Стрелка вправо
    yRot += 5.0f;
  
  xRot = (GLfloat)((const int)xRot % 360);
  yRot = (GLfloat)((const int)yRot % 360);
  
  // Вызвать принудительно визуализацию с помощью RenderScene()
  glutPostRedisplay();
}
  
//**********************************************************
void main(int argc, char* argv[])
{
  glutInit(&argc, argv);
  // Двойная буферизация, цветовая модель RGB, буфер глубины
  glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
  glutInitWindowSize(300, 300);    // Начальные размеры окна
  glutCreateWindow("Матричные преобразования");  // Заголовок окна
  glutDisplayFunc(RenderScene);  // Обновление сцены при разрушении окна
  glutReshapeFunc(ChangeSize);  // При изменении размера окна
  glutTimerFunc(100, TimerFunc, 1);  // Создали таймер
  SetupRC();
  glutSpecialFunc(SpecialKeys);    // Для управления с клавиатуры
    
  // Создание меню и добавление опций выбора
  glutCreateMenu(ExecuteMenu);
  glutAddMenuEntry("1) Простая модель атома", 1);
  glutAddMenuEntry("2) Брусок в ортогональной проекции", 2);
  glutAddMenuEntry("3) Брусок в перспективной проекции", 3);
  glutAddMenuEntry("4) Модель атома в перспективе", 4);
  glutAddMenuEntry("5) Система \"Солнце-Земля-Луна\"", 5);
  
  glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);// Присоединяем 
  // Конец создания меню
  
  glutMainLoop();  // Цикл сообщений графического окна
}