[C :: OpenGL] 곡선

simpled 2013.08.05 21:14 조회 수 : 3629

처음에는 Bezier 커브를 만드는것이 목적이였는데, 

시간이 지나고 보니,

아무리 봐도 이것이 베지에 커브라는 생각이 들지 않아서 제목을 '곡선'이라고 정정했습니다.


하지만 게시글 내부의 알고리즘은 그대로 두었으니, 그냥 그러려니~ 하고 봐주세요 ㅠ


003.png 

<그림 1>



제목이 C::OpenGL로 되어있어서 C만 사용한 것 같지만, 굳이 따지자면 C만 사용한 것은 아니다.

Frame이 MFC이기 때문에 C++의 구조가 기본으로 깔려있기 때문이다.

일단 이 프로젝트를 설명하기 전에, 독자가 독자적으로 OpenGL을 띄울 수 있다는 전제를 깔 것이다.



005.png 

<그림 2>


먼저, <그림 2>와 같이 '좌표선언'과 좌표를 담을 수 있는 '구조체 배열 선언'을 해주었다.




008.png 

<그림 3>


굳이 보여줄 것 까지는 없는데, 콜백 함수겸 사용하는 GLRenderScene 함수를 선언했다.

모든 그리기 코드는 GLRenderScene 함수에 포함되어 있다.



009.png

<그림 4>


GLRenderScene 함수는 다음의 두 함수를 포함하고 있다.

먼저 Bezier_Ellipse 함수는 <그림 2>에서 선언한 좌표를 큰 점으로 찍어주는 역할을 한다.

그 다음으로 선언된 Bezier_Lines는 베지에 커브를 그려주는 역할을 한다.



010.png

<그림 5>


Bezier_Ellipse 에서 이상한 점이 있다면 <그림 5>의 붉은색 테두리가 진 곳일 것이다.

이것은 y축의 범위가 너무 짧기 때문에, 그래프의 성향을 보기 힘들것을 고려하여 일부러 크기를 키운것이다.




011.png

<그림 6>


다음은 Bezier_Lines함수의 내부 모습이다. 

일단, for문을 통해 제어값을 0 값에서 1 값 까지 돌게 했다.


베지에 커브는 0~1까지의 수를 통해 라인의 시작과 끝이 표현되기 때문이다.

<그림 6>의 붉은 색 테두리 안의 내용에는 Bezier 커브의 선언이 들어있다.

Bezier 커브는 x, y, z 좌표를 구조체로 전달하고, 그 구조체를 통해 선을 그리고 있다.


핵심은 Bezier 커브가 어떻게 좌표를 출력하느냐다.


012.png

<그림 7>



고백하건데, 이 함수는 내가 만든 것이 아니다.

Google에서 가져온 것이다. 아무튼 이렇게까지 해주면 베지에가 그려진다. ㅎㅎ (이것이 사실 베지에인지도 모른다.)


아래는 CodeBlocks (C기반) 으로 제대로 옮겨 보았던 코드다.

c++개념의 method들을 c개념으로 옮기느라 골머리가 조금 아프긴 했지만, 불가피하게 버전을 2개 만들 일이 있어서 이렇게 했다.


C++를 아록 있는 사람들에게는 위의 내용이 사실 더 간편한데, MFC 개념이 없다면 이해가 안될 수 있다.

그래서 굳이 C기반의 코드를 아래와 같이 첨부한다.


주석은 달지 않았다.

사실 이 코드를 찾았다는 것 자체가, 

프로그램의 이해 보다, 프로그램의 구동에 더 관심이 있는 사람이라는 말이니까.




#include <windows.h>

#include <gl/gl.h>

#include "math.h"

 

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

void EnableOpenGL(HWND hwnd, HDC*, HGLRC*);

void DisableOpenGL(HWND, HDC, HGLRC);

 

double Draw_x, Draw_y;

double Point_x[21] = {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40};

double Point_y[21] = {0,0.3274,1.0679,1.9333,2.6834,3.0956,2.9862,2.2815,1.1091,-0.1624,-1.0242,-1.099,

                        -0.4533,0.3409,0.608,0.2052,-0.2967,-0.282,0.1048,0.2135,-0.0527};

 

void Be_Point(void)

{

    int i, j, k;

    double di, dj;

 

           int kn, nn, nkn, n;

    double        blend, mu, muk, munk;

 

    glPointSize(5.0f);

    glColor3f(1, 1, 1);

 

    glColor3f(0, 1, 0);

    glBegin(GL_POINTS);

    for(i=0; i<21; i++)

        glVertex3f(Point_x[i] * 2 / 40.0f - 1.0f , Point_y[i] / 4.0f , 0);

    glEnd();

 

    glColor3f(1, 1, 1);

    glPointSize(1.0f);

           glBegin(GL_POINTS);

    for(di=0.0; di<=1.0; di+=0.001)

    {

        n = 20;

        mu = di;

        muk = 1;

        munk = pow(1-mu,(double)n);

 

        Draw_x = 0.0f;

        Draw_y = 0.0f;

 

        for (k=0; k<=n; k++)

                     {

            nn = n; // 개수 값

            kn = k; // k

            nkn = n - k; //n-1

            blend = muk * munk; //

            muk *= mu;

            munk /= (1-mu);

 

                                while (nn >= 1)

                                {

                                          blend *= nn;

                                          nn--;

                                          if (kn > 1)

                                          {

                                                     blend /= (double)kn;

                                                     kn--;

                                          }

                                          if (nkn > 1)

                                          {

                                                     blend /= (double)nkn;

                                                     nkn--;

                                          }

                                }

            Draw_x += Point_x[k] * blend ;

            Draw_y += Point_y[k] * blend ;

                     }

 

        glVertex3f(Draw_x * 2 / 40.0f - 1.0f, Draw_y / 4.0f, 0);

    }

    glEnd();

 

    glColor3f(0, 0, 0);

    glPointSize(1.0f);

}

 

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,

                   HINSTANCE hPrevInstance,

                   LPSTR lpCmdLine,

                   int nCmdShow)

{

    WNDCLASSEX wcex;

    HWND hwnd;

    HDC hDC;

    HGLRC hRC;

    MSG msg;

    BOOL bQuit = FALSE;

   // float theta = 0.0f;

 

    /* register window class */

    wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);

    wcex.style = CS_OWNDC;

    wcex.lpfnWndProc = WindowProc;

    wcex.cbClsExtra = 0;

    wcex.cbWndExtra = 0;

    wcex.hInstance = hInstance;

    wcex.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);

    wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);

    wcex.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);

    wcex.lpszMenuName = NULL;

    wcex.lpszClassName = "GLSample";

    wcex.hIconSm = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);;

 

 

    if (!RegisterClassEx(&wcex))

        return 0;

 

    /* create main window */

    hwnd = CreateWindowEx(0,

                          "GLSample",

                          "KNU :: 2005 02219 ",

                          WS_OVERLAPPEDWINDOW,

                          CW_USEDEFAULT,

                          CW_USEDEFAULT,

                          500,

                          500,

                          NULL,

                          NULL,

                          hInstance,

                          NULL);

 

    ShowWindow(hwnd, nCmdShow);

 

    /* enable OpenGL for the window */

    EnableOpenGL(hwnd, &hDC, &hRC);

 

    /* program main loop */

    while (!bQuit)

    {

        /* check for messages */

        if (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE))

        {

            /* handle or dispatch messages */

            if (msg.message == WM_QUIT)

            {

                bQuit = TRUE;

            }

            else

            {

                TranslateMessage(&msg);

                DispatchMessage(&msg);

            }

        }

        else

        {

            /* OpenGL animation code goes here */

 

            glOrtho(40, 40, 40, 40, 40, 40);

            glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

            glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

 

 

            glPushMatrix();

                Be_Point();

            glPopMatrix();

 

            SwapBuffers(hDC);

        }

    }

 

    /* shutdown OpenGL */

    DisableOpenGL(hwnd, hDC, hRC);

 

    /* destroy the window explicitly */

    DestroyWindow(hwnd);

 

    return msg.wParam;

}

 

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

    switch (uMsg)

    {

        case WM_CLOSE:

            PostQuitMessage(0);

        break;

 

        case WM_DESTROY:

            return 0;

 

        case WM_KEYDOWN:

        {

            switch (wParam)

            {

                case VK_ESCAPE:

                    PostQuitMessage(0);

                break;

            }

        }

        break;

 

        default:

            return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);

    }

 

    return 0;

}

 

void EnableOpenGL(HWND hwnd, HDC* hDC, HGLRC* hRC)

{

    PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;

 

    int iFormat;

 

    /* get the device context (DC) */

    *hDC = GetDC(hwnd);

 

    /* set the pixel format for the DC */

    ZeroMemory(&pfd, sizeof(pfd));

 

    pfd.nSize = sizeof(pfd);

    pfd.nVersion = 1;

    pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW |

                  PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER;

    pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;

    pfd.cColorBits = 24;

    pfd.cDepthBits = 16;

    pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE;

 

    iFormat = ChoosePixelFormat(*hDC, &pfd);

 

    SetPixelFormat(*hDC, iFormat, &pfd);

 

    /* create and enable the render context (RC) */

    *hRC = wglCreateContext(*hDC);

 

    wglMakeCurrent(*hDC, *hRC);

}

 

void DisableOpenGL (HWND hwnd, HDC hDC, HGLRC hRC)

{

    wglMakeCurrent(NULL, NULL);

    wglDeleteContext(hRC);

    ReleaseDC(hwnd, hDC);

}