 
 
    
     
 
    
/* Auteur: Nicolas JANEY              */
    /* nicolas.janey@univ-fcomte.fr       */
    /* Fevrier 2019                       */
    /* Illustration de la generation      */
    /* d'une courbe B-Spline par morceaux */
    
    #include <math.h>
    #include <stdio.h>
    
    #include <GL/glut.h>
    #include <GL/gl.h>
    #include <GL/glu.h>
    
    #include "ModuleCouleurs.h"
    #include "ModuleFont.h"
    #include "ModuleManipulateur.h"
    #include "ModuleMenus.h"
    #include "ModuleReshape.h"
    
    struct coord_3D {
      GLfloat x = 0.0F;
      GLfloat y = 0.0F;
      GLfloat z = 0.0F;
      GLfloat w = 1.0F; };
    
    struct polygone {
      int n = 0;
      coord_3D *p = NULL; };
    
    typedef struct coord_3D coord_3D;
    typedef struct polygone polygone;
    typedef float matrice[4][4];
    
    static GLfloat pts[6][4] = { 
      {  1.0F,-3.0F,-3.0F, 1.0F },
      { -2.0F, 2.0F, 3.0F, 1.0F }, 
      {  2.0F, 3.0F,-2.0F, 1.0F },
      { -3.0F, 0.0F,-4.0F, 1.0F }, 
      { -2.0F,-3.0F, 2.0F, 1.0F },
      {  3.0F,-4.0F,-1.0F, 1.0F } };
    
    static int aff = 0;
    static int pt = 0;
    static int disc = 30;
     
    void point(float x,float y,float z) {
      glVertex3f(x,y,z);
    }
    
    void morceauBSpline(coord_3D *p,int n,matrice m) { 
      int j,k;
      float tt[4],ttt[4],x,y,z;
      for ( int i = 0 ; i < n ; i++ ) {
        float t =(float) i/(n-1);
        tt[0] = t*t*t;
        tt[1] = t*t;
        tt[2] = t;
        tt[3] = 1;
        for ( j = 0 ; j < 4 ; j++ )
          for ( k = 0,ttt[j] = 0 ; k < 4 ; k++ )
            ttt[j] += tt[k] * m[k][j];
        x = y = z = 0;
        for ( j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
          x += ttt[j] * p[j].x;
          y += ttt[j] * p[j].y;
          z += ttt[j] * p[j].z; }
        point(x,y,z); }
    }
    
    void b_spline(polygone *p,matrice m,int n) { 
      for ( int i = 0 ; i < p->n-3 ; i++ )
        morceauBSpline(&p->p[i],n,m);
    }
    
    static polygone pl;
    static matrice m1 = { -0.1666666F, 0.5F,      -0.5F,      0.1666666F,
                           0.5F      ,-1.0F,       0.5F,      0.0F,
                          -0.5F      , 0.0F,       0.5F,      0.0F,
                           0.1666666F, 0.6666666F, 0.1666666F,0.0F };
    static matrice m2 = { -0.5F, 1.5F,-1.5F, 0.5F,
                           1.0F,-2.5F, 2.0F,-0.5F,
                          -0.5F, 0.0F, 0.5F, 0.0F,
                           0.0F, 1.0F, 0.0F, 0.0F};
    
    void display(void) { 
      int i;
      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
      glPushMatrix();
      glEnable(GL_DEPTH_TEST);
      manipulateurSouris();
      manipulateurClavier();
      glColor4fv(couleurBlanc());
      glBegin(GL_LINE_STRIP);
      for ( i = 0 ; i < 6 ; i++ ) 
        glVertex3fv(&pts[i][0]);
      glEnd();
      glPointSize(5.0);
      glBegin(GL_POINTS);
      for ( i = 0 ; i < 6 ; i++ ) {
        glColor4fv((i == pt) ? couleurRouge() : couleurJaune());
        glVertex3fv(&pts[i][0]); }
      glEnd();
      glColor4fv(couleurMagenta());
      glPointSize(3.0);
      glBegin(GL_POINTS);
      b_spline(&pl,( aff ) ? m1 : m2,disc);
      glEnd();
      glDisable(GL_DEPTH_TEST);
      for ( i = 0 ; i < 6 ; i++ )  {
        glColor4fv((i == pt) ? couleurRouge() : couleurJaune());
        placeFontCursor(pts[i][0]+0.3F,pts[i][1]+0.3F,pts[i][2]+0.3F);
        simpleBitmapOutput("%d",i); }
      glPopMatrix();
      glPushMatrix();
      glColor4fv(couleurBlanc());
      placeFontCursor(getXmin()+0.3F,getYmin()+0.8F,0.0);
      simpleBitmapOutput("%s",((aff) ? "NRUBS" : "Catmull Rom"));
      glPopMatrix();
      glFlush();
      glutSwapBuffers();
    } 
    
    void init(void) { 
      glClearColor(0.0,0.0,0.0,1.0);
    } 
      
    void special(int k, int x, int y) {
      switch (k) {
        case GLUT_KEY_UP    : pl.p[pt].y += 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
        case GLUT_KEY_DOWN  : pl.p[pt].y -= 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
        case GLUT_KEY_LEFT  : pl.p[pt].x -= 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
        case GLUT_KEY_RIGHT : pl.p[pt].x += 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break; }
    }
    
    void key(unsigned char key,int x,int y) {
      if ( keyManipulateur(key,x,y) )
        glutPostRedisplay();
        else
        switch ( key ) {
          case 'd'  : pl.p[pt].z -= 0.1F;
                      glutPostRedisplay();
                      break;
          case 'D'  : pl.p[pt].z += 0.1F;
                      glutPostRedisplay();
                      break;
          case 43   : disc++;
                      glutPostRedisplay();
                      break;
          case 45   : disc--;
                      if ( disc < 3 )
                        disc = 3;
                      glutPostRedisplay();
                      break;
          case 0x0D : aff = 1-aff;
                      glutPostRedisplay();
                      break;
          case 32   : pt = pt+1;
                      if ( pt == 6 )
                        pt = 0;
                      glutPostRedisplay();
                      break; }
    }
    
    int main(int argc,char **argv) {
    
      pl.n = 6;
      pl.p =(coord_3D *) &pts[0][0];
    
      glutInit(&argc,argv);
      glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_DOUBLE);
      glutInitWindowSize(300,300);
      glutInitWindowPosition(50,50);
      glutCreateWindow("Courbe B-Spline par morceaux");
      init();
      creationMenuBasique();
      setParametresOrthoBasique(-5.0,5.0,-5.0,5.0,-500.0,500.0);
      setManipulateurDistance(1.0F);
      glutReshapeFunc(reshapeOrthoBasique);
      glutKeyboardFunc(key);
      glutSpecialFunc(special);
      glutMotionFunc(motionBasique);
      glutMouseFunc(sourisBasique);
      glutDisplayFunc(display);
      glutMainLoop();
      return(0);
    }