項目背景

使用 OpenGL 中點圓算法繪製餅圖，展示數據分布比例。包含窗口初始化、圓繪製、扇區計算、比例縮放、窗口重繪等完整功能。

核心數據結構

const GLdouble twoPi = 6.283185;  // 2π

class scrPt {  // 屏幕坐標點
public:
    GLint x, y;
};

GLsizei winWidth = 400, winHeight = 300;  // 窗口尺寸

初始化設置

void init(void) {
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);  // 白色背景
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    gluOrtho2D(0.0, 200.0, 0.0, 150.0);  // 2D 正交投影
}

餅圖繪製核心算法

void pieChart(void) {
    scrPt circCtr, piePt;
    GLint radius = winWidth / 4;  // 圓半徑
    GLdouble sliceAngle, previousSliceAngle = 0.0;
    GLint k, nSlices = 12;  // 12 個扇區
    
    // 數據值（決定扇區大小比例）
    GLfloat dataValues[12] = {10.0, 7.0, 13.0, 5.0, 13.0, 14.0, 
                              3.0, 16.0, 5.0, 3.0, 17.0, 8.0};
    GLfloat dataSum = 0.0;

    // 圓心位置
    circCtr.x = winWidth / 2;
    circCtr.y = winHeight / 2;
    
    // 繪製外圍圓（調用中點圓算法子程序）
    circleMidpoint(circCtr, radius);

    // 計算數據總和
    for (k = 0; k < nSlices; k++) dataSum += dataValues[k];

    // 繪製各扇區分隔線
    for (k = 0; k < nSlices; k++) {
        // 累積角度 = 2π * (數據值/總和) + 前累積角度
        sliceAngle = twoPi * dataValues[k] / dataSum + previousSliceAngle;
        
        // 扇區邊界點坐標
        piePt.x = circCtr.x + radius * cos(sliceAngle);
        piePt.y = circCtr.y + radius * sin(sliceAngle);
        
        // 繪製從圓心到邊界的射線
        glBegin(GL_LINES);
        glVertex2i(circCtr.x, circCtr.y);
        glVertex2i(piePt.x, piePt.y);
        glEnd();
        
        previousSliceAngle = sliceAngle;
    }
}

顯示回調與窗口重塑

void displayFcn(void) {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);  // 藍色線條
    pieChart();
    glFlush();
}

void winReshapeFcn(GLint newWidth, GLint newHeight) {
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluOrtho2D(0.0, (GLdouble)newWidth, 0.0, (GLdouble)newHeight);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    winWidth = newWidth;
    winHeight = newHeight;
}

主程序入口

int main(int argc, char** argv) {
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutInitWindowSize(400, 300);
    glutCreateWindow("Pie Chart");
    init();
    glutDisplayFunc(displayFcn);
    glutReshapeFunc(winReshapeFcn);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

運行效果

程序生成 12 扇區餅圖，每個扇區角度與數據值成正比，窗口縮放時自動適應。

擴展建議

1. 添加扇區填充顏色（glBegin(GL_TRIANGLE_FAN)）
2. 實現數據標籤顯示（glutBitmapCharacter）
3. 支持交互式數據輸入
4. 添加圖例與標題
5. 優化中點圓算法實現 circleMidpoint