OpenGL如何为物体每个面设置独立颜色？金字塔着色问题排查

问题代码 #

我是OpenGL完全新手，尝试为金字塔的每个面设置不同颜色，编写的实现代码如下：

glBegin(GL_POLYGON)
f1 = ((1,-1,-1),(1,-1,1),(0,1,0))
f2 = ((1,-1,1),(-1,-1,1),(0,1,0))
f3 = ((-1,-1,-1),(-1,-1,1),(0,1,0))
f4 = ((1,-1,-1),(-1,-1,-1),(0,1,0))
f5 = ((1,-1,-1),(1,-1,1),(-1,-1,-1),(-1,-1,1))
for i in f1:
    glColor3f(0,255,255)
    glVertex3fv(i)
for i in f2:
    glColor3f(255,0,0)
    glVertex3fv(i)
for i in f3:
    glColor3f(0,255,0)
    glVertex3fv(i)
for i in f4:
    glColor3f(255,255,0)
    glVertex3fv(i)
for i in f5:
    glColor3f(255,0,255)
    glVertex3fv(i)
glEnd()

最终渲染效果不符合预期，渲染结果如下：

存在的错误 #

• 图元类型选择错误：使用GL_POLYGON作为绘制图元时，OpenGL会把glBegin到glEnd之间传入的所有顶点当成单个连续凸多边形处理，不会自动识别代码里拆分的5个独立面，会直接把所有顶点按传入顺序串连生成多边形，自然出现面错乱、穿插的问题。
• 颜色参数取值范围错误：glColor3f接口接收的颜色分量取值范围是0.0f ~ 1.0f，不是0~255的整数区间。传入255时，对应颜色通道会直接取最大值，根本无法得到预设的青色、纯红、纯绿等颜色。
• 底面顶点绕序不统一：定义的底面f5顶点绕序和四个侧面不一致，后续开启背面剔除功能时，底面会被当作背面直接剔除，提前统一绕序可以避免后续踩坑。

修正方案 #

根据错误点修改代码即可得到正确效果，参考代码如下：

# 绘制4个三角形侧面
glBegin(GL_TRIANGLES)
# 面1：青色
glColor3f(0.0, 1.0, 1.0)
for v in ((1,-1,-1),(1,-1,1),(0,1,0)):
    glVertex3fv(v)
# 面2：红色
glColor3f(1.0, 0.0, 0.0)
for v in ((1,-1,1),(-1,-1,1),(0,1,0)):
    glVertex3fv(v)
# 面3：绿色
glColor3f(0.0, 1.0, 0.0)
for v in ((-1,-1,1),(-1,-1,-1),(0,1,0)):
    glVertex3fv(v)
# 面4：黄色
glColor3f(1.0, 1.0, 0.0)
for v in ((-1,-1,-1),(1,-1,-1),(0,1,0)):
    glVertex3fv(v)
glEnd()

# 绘制四边形底面
glBegin(GL_QUADS)
# 面5：品红色，统一顶点绕序为从外侧观察的逆时针顺序
glColor3f(1.0, 0.0, 1.0)
for v in ((1,-1,-1),(1,-1,1),(-1,-1,1),(-1,-1,-1)):
    glVertex3fv(v)
glEnd()

如果不想拆分多次glBegin/glEnd，也可以在同一个glBegin(GL_TRIANGLES)块内，把四边形底面拆成两个三角形传入，最终渲染效果完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CloudlessStudio