用于简单球类游戏的OpenGL程序

简介

本程序利用OpenGL实现了一个简单的球类游戏，玩家需要控制一个小球在游戏场景中收集其他小球，同时躲避障碍物，最终达到游戏目标。

本程序的实现主要依赖于OpenGL库和GLUT工具包，通过基本的OpenGL图形绘制和交互检测函数实现游戏的视觉效果和玩家操控输入监听。

实现思路

本程序主要分为以下几个部分：

1. 游戏场景绘制

在OpenGL程序中，我们可以通过对二维坐标系上的点和直线的绘制，实现简单游戏场景的渲染。例如，我们可以利用如下代码绘制一个草坪：

// 绘制草地：绿色长方形格子
glColor3f(0.0f, 0.25f, 0.0f); // 设置颜色为深绿色
glBegin(GL_QUADS); // 开始绘制长方形
glVertex2f(-12.0f, 0.0f); // 左下角
glVertex2f(-12.0f, 5.0f); // 左上角
glVertex2f(8.0f, 5.0f); // 右上角
glVertex2f(8.0f, 0.0f); // 右下角
glEnd();

2. 小球贴图绘制

为了让游戏更加真实，我们可以使用OpenGL库提供的贴图功能，将小球的图像贴到球体上。具体实现可以参考以下代码：

// 开启纹理映射
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _ballTexture); // _ballTexture为球体图片
glPushMatrix();
glTranslatef(_ballX, _ballSize, _ballY); // 球的位置
gluQuadricTexture(quad, GL_TRUE); // 开启纹理贴图
gluSphere(quad, _ballSize, _slices, _stacks); // 绘制球体
glPopMatrix();
glDisable(GL_TEXTURE_2D); // 关闭纹理映射

3. 小球交互检测

在游戏中，我们需要实现小球与其他小球、障碍物的交互检测，以判断玩家是否成功收集了小球。具体实现可以参考以下代码：

// 检测小球与其他小球碰撞
for(int i=0; i<_numBalls; i++){
    float dx = _balls[i].x - _ballX;
    float dy = _balls[i].y - _ballY;
    float dist = sqrt(dx*dx + dy*dy);
    if(dist < _ballSize + _balls[i].size){ // 碰撞检测成功
        _balls[i].isCollected = true; // 标记为已收集
        _numCollectedBalls++;
    }
}

4. 玩家输入监听

为了让玩家控制小球移动，我们需要监听玩家的输入事件，以响应玩家操控。具体实现可以参考以下函数：

// 处理键盘输入
void processNormalKeys(unsigned char key, int x, int y) {
    switch(key) {
        case 'w': // 上移
            _ballY += _ballSpeed;
            break; 
        case 's': // 下移
            _ballY -= _ballSpeed;
            break; 
        case 'a': // 左移
            _ballX -= _ballSpeed;
            break; 
        case 'd': // 右移
            _ballX += _ballSpeed;
            break; 
    }
}

代码示例

下面是本程序中的一个完整函数示例，实现了小球的贴图绘制和交互检测：

void drawBall(Ball ball){
    // 绘制球体
    glPushMatrix();
    glTranslatef(ball.x, ball.size, ball.y);
    gluQuadricTexture(quad, GL_TRUE);
    gluSphere(quad, ball.size, _slices, _stacks);
    glPopMatrix();
  
    // 检测小球与其他小球碰撞
    float dx = _ballX - ball.x;
    float dy = _ballY - ball.y;
    float dist = sqrt(dx*dx + dy*dy);
    if(dist < _ballSize + ball.size){
        ball.isCollected = true;
    }
}

void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
  
    // 绘制草地
    glColor3f(0.0f, 0.25f, 0.0f);
    glBegin(GL_QUADS);
    glVertex2f(-12.0f, 0.0f);
    glVertex2f(-12.0f, 7.0f);
    glVertex2f(8.0f, 7.0f);
    glVertex2f(8.0f, 0.0f);
    glEnd();
  
    // 绘制小球
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _ballTexture);
    glPushMatrix();
    glTranslatef(_ballX, _ballSize, _ballY);
    gluQuadricTexture(quad, GL_TRUE);
    gluSphere(quad, _ballSize, _slices, _stacks);
    glPopMatrix();
  
    // 绘制其他小球
    for(int i=0; i<_numBalls; i++){
        if(!_balls[i].isCollected){
            drawBall(_balls[i]);
        }
    }
    glutSwapBuffers();
}

总结

本程序基于OpenGL库和GLUT工具包，实现了一个简单的球类游戏，具备良好的游戏场景绘制、小球贴图绘制、小球交互检测等功能，可供OpenGL初学者学习参考。