OpenGL超级宝典学习笔记——颜色


什么是颜色

颜色只是某种波长的光。现实中我们看到几乎都是由许多不同类型的光组合而成的。波长是光波相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离。

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人肉眼可见的光波的波长位于390nm（紫色光）到720nm（红色光）之间。紫外线和红外线都是人肉眼不可见的光。

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事实上白色和黑色并不是一种颜色。黑色是没有颜色，因为可见光都被材料吸收了。而白色则是材料均匀的反射各种波长的光。

光即是波也是粒子（波粒二象性）。人之所以看到颜色，是因为光子刺激视网膜上数以百万计的锥细胞，导致神经能量传递到大脑中，大脑把把这种信息解释为光和颜色，光的亮度越大，撞击锥细胞的光子就越多。物体会反射一些光子并吸收一些光子。人眼看到纯蓝色的物体，是因为该物体反射了蓝色波长的光，吸收了其他颜色其他波长的光。如果人眼接受到的光的波长是均匀分布的，相当于看到了白色。

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计算机如何产生颜色

计算机监视器在设计时就用来产生三种颜色的光，每种光的强度在一个可变的范围内。计算机监视器（CRT)的后面，有一个电子枪在屏幕后面发射电子，屏幕上含有磷，当电子撞击屏幕时，能够发射红、绿、蓝光。这三种颜色的磷紧密包装在一起作为屏幕上的一个物理点（像素）。它所发射的光的强度因电子束的强度而异。

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在OpenGL中使用颜色

在OpenGL中我们分别指定红、绿、蓝成分的强度来确定一个颜色。

 

颜色立方体

由于一种颜色是通过三个非负的颜色值指定的，我们可以对所有颜色进行建模，形成一个RGB颜色空间。颜色空间以红、绿、蓝为轴，红、绿、蓝的坐标就像x、y、z的坐标。在坐标（0,0,0）处就代表所红、绿、蓝颜色的强度都为0，即黑色。在坐标(255,255,255)红、绿、蓝颜色的强度达到最大值，为白色。不同的灰色值，就分布在(0,0,0)到(255,255,255)这条立方体的对角线上。

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设置颜色

在OpenGL中设置颜色的函数原型如下：

void glColor (red, green, blue, alpha);

其中x代表参数个数，可以是3个值代表rgb颜色，或者使4个值分别代表rgba。alpha成分用来代表透明度。t代表参数的类型，可以是b,d,f,i,s,ub,ui,us对应的类型是byte,double,float,integer,short,unsigned byte, unsigned integer,unsigned short。glColor3f指定各个颜色成分的强度值的范围为0.0到1.0之间。glColor3ub则可以指定各个颜色成分的强度值的范围在0-255之间。

 

着色

glColor函数设置了一个颜色值，之后的图元都使用这个颜色值着色。如果我们为图元的顶点指定了不同的颜色值，那么这个图元用什么颜色来着色呢？

如果图元是点，那么每个点可以使用其指定的颜色来着色。如果图元是有两个不同颜色的顶点指定的一条线，线的颜色要根据着色的模式来着色，如果是使用GL_FLAT模式，则使用最后一个顶点的颜色来着色。如果使用的是GL_SMOOTH平滑着色的模式，则进行平滑插值。在RGB颜色空间中的任意两个点，都能连成一条直线。平滑着色即是使用这条线上的颜色来对图元内的点进行填着色。无论你的多边形有多复杂，OpenGL都能够正确地为每个点着色。OpenGL已经帮我们实现了这种算法，我们不需要关心。image

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示例：画一个平滑着色的三角形

static void RenderScene()
{
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

  glShadeModel(GL_SMOOTH);
    // Draw the triangle
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    // Red Apex
    glColor3ub((GLubyte)255,(GLubyte)0,(GLubyte)0);
    glVertex3f(0.0f,200.0f,0.0f);
    // Green on the right bottom corner
    glColor3ub((GLubyte)0,(GLubyte)255,(GLubyte)0);
    glVertex3f(200.0f,-70.0f,0.0f);
    // Blue on the left bottom corner
    glColor3ub((GLubyte)0,(GLubyte)0,(GLubyte)255);
    glVertex3f(-200.0f, -70.0f, 0.0f);
  glEnd();

  glutSwapBuffers();
}
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OpenGL超级宝典 第4版 中文版PDF+英文版+源代码 见 

OpenGL编程指南（原书第7版）中文扫描版PDF 下载

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Ubuntu 13.04 安装 OpenGL

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