使用计算机图形绘制埃菲尔铁塔的 C 程序

在计算机图形学中，绘制二维或三维图形通常需要一个强大的库来处理图形细节。使用C语言可以轻松绘制埃菲尔铁塔，因为有许多强大的库和API可供使用。

使用OpenGL库和GLUT库绘制埃菲尔铁塔

本文将使用OpenGL和GLUT库编写C程序绘制埃菲尔铁塔。OpenGL是一个跨平台的图形库，支持二维和三维图形。而GLUT库是一个OpenGL实用库，提供与窗口系统无关的接口，用于创建和管理窗口、渲染上下文和用户输入等。

环境准备

在开始编写程序之前，需要确保在您的机器上安装了OpenGL和GLUT库。对于Linux用户，可以使用如下命令安装:

sudo apt-get update
sudo apt-get install freeglut3-dev

对于Windows用户，可以在这里下载并安装GLUT库。

编写绘图程序

首先，需要在程序中包含OpenGL和GLUT头文件。为了在屏幕上绘制图形，需要注册回调函数来处理窗口和绘图事件。

#include <GL/glut.h>

void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    // 绘制图形代码
    glutSwapBuffers();
}

void reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(60.0, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 100.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(500, 500);
    glutInitWindowPosition(0, 0);
    glutCreateWindow("Eiffel Tower");
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

这个程序使用了两个回调函数：display和reshape。display函数在窗口被重新绘制时被调用，用于绘制图形。reshape函数在窗口大小改变时被调用，用于调整视窗。

在main函数中，glutInit和glutCreateWindow用于初始化Glut库。glutInitDisplayMode用于选择窗口缓存和颜色模式。glutDisplayFunc和glutReshapeFunc用于指定绘制和重塑回调函数。最后，glutMainLoop开始Glut的内部事件处理循环。

绘制埃菲尔铁塔

要绘制埃菲尔铁塔，需要使用OpenGL的绘图API。OpenGL基于一组状态机，它可以控制三角形、线、点和颜色等许多参数。

首先，在display函数中设置一些常量。这些常量定义了塔的高度、宽度、深度等参数。

void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    GLfloat height = 2.0;
    GLfloat width = 0.25;
    GLfloat depth = 0.25;
    GLfloat base_height = 0.5;
    GLfloat pillar_height = height - base_height;
    // 绘制图形代码
    glutSwapBuffers();
}

接下来，绘制首先绘制底部方形。然后，绘制两个立方体柱子，每个柱子由四个面组成。

void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    GLfloat height = 2.0;
    GLfloat width = 0.25;
    GLfloat depth = 0.25;
    GLfloat base_height = 0.5;
    GLfloat pillar_height = height - base_height;

    // 绘制底部
    glBegin(GL_QUADS);
    glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
    glVertex3f(width, 0.0, depth);
    glVertex3f(width, 0.0, -depth);
    glVertex3f(-width, 0.0, -depth);
    glVertex3f(-width, 0.0, depth);
    glEnd();

    // 绘制柱体
    glBegin(GL_QUADS);
    glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
    glVertex3f(width, base_height, depth);
    glVertex3f(width, base_height, -depth);
    glVertex3f(-width, base_height, -depth);
    glVertex3f(-width, base_height, depth);

    glColor3f(0.8, 0.8, 0.8);
    glVertex3f(-width, base_height, depth);
    glVertex3f(-width, base_height, -depth);
    glVertex3f(-width, base_height + pillar_height, -depth);
    glVertex3f(-width, base_height + pillar_height, depth);

    glColor3f(0.8, 0.8, 0.8);
    glVertex3f(-width, base_height, depth);
    glVertex3f(-width, base_height, -depth);
    glVertex3f(-width + width / 10.0, base_height + 0.8 * pillar_height, -depth);
    glVertex3f(-width + width / 10.0, base_height + 0.8 * pillar_height, depth);

    glColor3f(0.8, 0.8, 0.8);
    glVertex3f(width, base_height, depth);
    glVertex3f(width, base_height, -depth);
    glVertex3f(width - width / 10.0, base_height + 0.8 * pillar_height, -depth);
    glVertex3f(width - width / 10.0, base_height + 0.8 * pillar_height, depth);

    glColor3f(0.8, 0.8, 0.8);
    glVertex3f(width, base_height, depth);
    glVertex3f(width, base_height, -depth);
    glVertex3f(width, base_height + pillar_height, -depth);
    glVertex3f(width, base_height + pillar_height, depth);
    glEnd();

    glutSwapBuffers();
}

绘制完成后，将编译运行代码，即可在窗口中看到绘制的图像。