A.- R., wohnhaft in Luzern, stieg am Sonntag, dem 17. August 1969, um 3.25 Uhr beim Hause Hirschengraben 13 in Luzern aus seinem Personenwagen. Zwei Polizisten beobachteten ihn. Sie hatten den Eindruck, er sei stark angetrunken, und forderten ihn auf, zur Vornahme eines Alkoholtests (Breathalyzertest) und einer Blutprobe auf die Hauptwache zu kommen. Er kam dieser Aufforderung nicht nach. Er erklärte den Polizisten, er wolle noch seinen Hund aus dem Auto holen, setzte sich ans Steuer und fuhr weg. Er begab sich nach Blatten bei Malters, wo er den Rest der Nacht in einer Hütte zubrachte. Vor der Wegfahrt in Luzern hatte er den beiden Polizisten den Führerschein ausgehändigt.

Das Amtsgericht Luzern-Stadt bestrafte R. am 24. März 1970 wegen vorsätzlicher Vereitelung der Blutprobe nach Art. 91 Abs. 3 SVG mit 14 Tagen Gefängnis und Fr. 200.-- Busse. Von der Anklage des Fahrens in angetrunkenem Zustand sprach ihn das Gericht frei. Gegen das amtsgerichtliche Urteil appellierten sowohl R. wie der Staatsanwalt. Dieser beantragte, es sei die Untersuchung mit Bezug auf Führen eines Motorfahrzeuges in nicht fahrfähigem Zustand und Fahren ohne Führerausweis, evt. Nichtmitführen des Führerausweises, zu ergänzen. Am 10. Juli 1970 erklärte das Obergericht des Kantons Luzern R. schuldig des Führens eines Motorfahrzeuges in angetrunkenem Zustand nach Art. 91 Abs. 1 SVG, des Vereitelns der Blutprobe nach Art. 91 Abs. 3 SVG und des Fahrens ohne Führerausweis nach Art. 95 Ziff. 2 SVG, begangen am 17. August 1969. Er wurde mit einem Monat Gefängnis und Fr. 300.-- Busse bestraft. Ferner wurde die Publikation des Urteils angeordnet.

B.- Gegen das Urteil des Obergerichts erklärte R. die Nichtigkeitsbeschwerde an den Kassationshof des Bundesgerichts. Sie wurde mit Urteil vom 28. September 1970 abgewiesen. Neben der Nichtigkeitsbeschwerde hat R. gestützt auf Art. 4 BV staatsrechtliche Beschwerde erhoben. Die Begründung der Beschwerde ergibt sich, soweit erforderlich, aus den folgenden Erwägungen.

C.- Obergericht und Staatsanwaltschaft des Kantons Luzern beantragen Abweisung der Beschwerde.

1. (Prozessuales).

2. Der Beschwerdeführer beanstandet im wesentlichen die Beweiswürdigung durch das Obergericht. In diesem Bereich steht den kantonalen Instanzen ein weiter Spielraum des Ermessens zu, und das Bundesgericht kann auf staatsrechtliche Beschwerde hin nur eingreifen, wenn die tatsächlichen Feststellungen offensichtlich falsch oder willkürlich sind oder wenn sie auf einem offenbaren Versehen beruhen (BGE 83 I 9 mit Hinweis auf frühere Entscheide). Der Beschwerdeführer beklagt sich ferner darüber, das Obergericht habe den Grundsatz verletzt, wonach in Strafsachen im Zweifel zugunsten des Angeklagten zu entscheiden ist (in dubio pro reo). Dieser Grundsatz ist kein solcher des Bundesrechts oder gar des Verfassungsrechts (BGE 69 IV 152,BGE 74 IV 145,BGE 75 IV 155, nicht veröffentlichte Erw. 5 c des Urteils vom 4. November 1970 i.S. von Däniken; vgl. W. HOCHULI, SJZ 1954, S. 249 ff., insbes. S. 253). Die verfassungsrechtliche Schranke liegt allein im Verbot der Willkür (BGE 91 IV 120).

Das Obergericht stellte fest, der Beschwerdeführer habe in der fraglichen Nacht seinen Personenwagen in angetrunkenem Zustand geführt. Es konnte sich dabei nicht auf eine Blutexpertise stützen, da sich der Beschwerdeführer einer Blutprobe entzogen hatte. Dieser anerkennt, dass der Beweis der Angetrunkenheit auch auf andere Weise als durch Gutachten erbracht werden kann; das entspricht denn auch Lehre und Rechtsprechung. Der Beschwerdeführer hält indessen dafür, die Annahme der Angetrunkenheit sei unhaltbar. Das Obergericht stützte sich vor allem auf die Aussagen der beiden als Zeugen abgehörten Polizisten S. und W. Danach zeigte der Beschwerdeführer vor seiner Wegfahrt nach Blatten beim Gehen einen schleppenden Schritt, er zog die Fusspitzen am Boden nach und schwankte, seine Art des Redens war nicht normal, dem Zeugen S. fielen "Kunstpausen" auf. Dieser hatte den Eindruck, R. müsse ziemlich viel getrunken haben. Polizist W. stellte fest, dass der Beschwerdeführer einen unklaren Blick hatte. Dieser bestreitet nicht, dass er vor dem Zusammentreffen mit den beiden Polizisten alkoholische Getränke zu sich genommen hatte. Nachdem die beiden Polizisten derart ausgeprägte Anzeichen einer erheblichen Alkoholisierung festgestellt hatten, war es an sich nicht unhaltbar, wenn es das Obergericht für erwiesen hielt, R. sei bei seiner Wegfahrt nach Blatten angetrunken gewesen. Dieser versucht den Beweiswert der Aussagen der beiden Zeugen mit verschiedenen Argumenten herabzumindern. Er behauptet, sein äusseres Benehmen habe deshalb einen "etwas konfusen Eindruck" erweckt, weil er sich im Zeitpunkt der Kontrolle durch die beiden Polizisten in einer aussergewöhnlichen seelischen Erregung befunden habe. Er habe nämlich vorher die Entdeckung gemacht, dass ihn seine Ehefrau mit einem andern Manne betrüge, und sei deshalb aus dem seelischen Gleichgewicht geraten. Von dem ehewidrigen Treiben hatte er aber bereits seit einiger Zeit Kenntnis, und die beiden Polizisten hatten nicht den Eindruck, dass er unter einer Schockwirkung gestanden hätte. Die behauptete seelische Erregung würde denn auch zwar vielleicht die sprachlichen Hemmungen, nicht aber schwankende Haltung und schleppenden Gang erklären. Diese als Folge einer auf psychische Gründe zurückzuführenden körperlichen Erschlaffung hinzustellen, geht an den Tatsachen vorbei, vor allem wenn berücksichtigt wird, dass der Beschwerdeführer, wie er zugesteht, den beiden Polizisten "relativ behend" entweichen konnte. Anderseits lässt die Tatsache des raschen Entweichens die Annahme der Angetrunkenheit nicht als unhaltbar erscheinen. Auch ein erheblich alkoholisierter Fahrer kann durchaus in der Lage sein, mit seinem Wagen rasch wegzufahren, wenn er der Polizei entkommen will. Die Annahme des Obergerichts, der Beschwerdeführer habe einen unklaren Blick gehabt, ist nicht unhaltbar. W. hat das unter Zeugenpflicht erklärt, und der Umstand, dass die Wahrnehmung in einer angeblich schlecht beleuchteten Nebenstrasse gemacht wurde, lässt die Aussage nicht als unglaubwürdig erscheinen, so wenig wie der Umstand, dass Polizist W. die Frage, ob R. eine "Alkoholfahne" gehabt habe, nicht beantworten konnte. Es lässt gegenteils auf eine objektive Zeugenaussage schliessen, dass W. auf Frage hin nicht behauptete, eine Alkoholfahne wahrgenommen zu haben. Was der Beschwerdeführer vorbringt, um darzutun, dass das Obergericht an der Objektivität der Aussagen der beiden Polizisten hätte zweifeln müssen, schlägt nicht durch.

Der Beschwerdeführer behauptet, er habe um Mitternacht einen Whisky und ca. um 2 Uhr früh zwei kleine Gläser Weisswein getrunken, was nicht zu einer Angetrunkenheit habe führen können. Das Obergericht hat nicht auf seine Angaben über den Alkoholkonsum abgestellt, und es hatte dazu gute Gründe. Es stellte fest, dass der Beschwerdeführer in diesem Punkt im Strafverfahren widersprechende Angaben gemacht und u.a. der Polizei gegenüber zunächst erklärt habe, er habe drei Whiskys getrunken. Der Beschwerdeführer bestreitet, widersprechende Angaben gemacht zu haben, doch ist die dahingehende Feststellung des Obergerichts nicht unhaltbar. R. erklärte vor dem Amtsstatthalter, er habe einen Whisky und zwei Gläser Weisswein getrunken. Demgegenüber sagte Polizist S. als Zeuge aus, er sei ganz sicher, dass R. ihm gegenüber von drei Whiskys gesprochen habe. Entgegen der Meinung des Beschwerdeführers ist es weiterhin nicht willkürlich, dass das Obergericht bei der Beurteilung der Frage, ob auf seine Angaben über den Alkoholkonsum abgestellt werden könne, berücksichtigte, dass er schon in einem frühern Strafverfahren behauptet hatte, nur einen Whisky getrunken zu haben, während der nachgewiesene Blutalkoholgehalt ca. 2,2-2,3 Promille betrug. Der Beschwerdeführer macht schliesslich geltend, er habe bei seiner Fahrt nach dem Zusammentreffen mit den beiden Polizisten keinerlei Anzeichen einer möglichen Fahruntüchtigkeit gezeigt und ohne Zweifel noch eine erhebliche Strecke mit seinem Fahrzeug zurückgelegt, was mit der Annahme der Angetrunkenheit in Widerspruch stehe. Die Polizisten haben festgestellt, dass der Beschwerdeführer am Hirschengraben in Luzern mit offener Wagentüre wegfuhr; welches seine Fahrweise auf der Fahrt nach Blatten war, steht dahin. Im übrigen hätte das Obergericht selbst beim Nachweis korrekten Fahrens ohne Willkür den Beweis der Angetrunkenheit auf Grund der Zeugenaussagen als geleistet betrachten dürfen. Wie die Erfahrung lehrt, schliesst das eine das andere nicht unbedingt aus. Die Verurteilung des Beschwerdeführers wegen Führens eines Motorfahrzeuges in angetrunkenem Zustand beruht demnach nicht auf willkürlicher Beweiswürdigung und verletzt Art. 4 BV nicht.

3. Der Beschwerdeführer wurde auch deswegen bestraft, weil er sich vorsätzlich einer amtlich angeordneten Blutprobe entzog. Der Beschwerdeführer anerkannte im kantonalen Verfahren, dass ihn die beiden Polizisten aufgefordert hatten, auf die Hauptwache zu kommen, um sich einer Blutprobe zu unterziehen. Er leistete der Aufforderung keine Folge, sondern fuhr unter den bereits erwähnten Umständen weg und versteckte sich während des restlichen Teils der Nacht in einem abgelegenen Schuppen. Er bestreitet in seiner staatsrechtlichen Beschwerde die Richtigkeit dieser tatsächlichen Feststellungen nicht, macht aber geltend, er habe nicht mit Wissen und Willen gehandelt, da die durch das ehewidrige Verhalten seiner Ehefrau verursachte psychische Belastung bei ihm eine Bewusstseinsstörung bewirkt habe, so dass er nicht mehr fähig gewesen sei, vernunftgemäss zu handeln. Das Obergericht hat sich mit diesem Einwand auseinandergesetzt und die Darstellung des Beschwerdeführers als unglaubhaft bezeichnet. Für diese Beweiswürdigung hat es vertretbare Gründe angeführt. Zunächst stellte es fest, dass die Polizisten nicht den Eindruck hatten, R. stehe unter einer Schockwirkung. Zudem sprach, wie das Gericht mit Fug annehmen durfte, sein ganzes Verhalten gegen die Annahme einer Bewusstseinsstörung. Er verschaffte sich die Möglichkeit zur Flucht dadurch, dass er den Polizisten vorspiegelte, er wolle nur noch seinen Hund aus dem Auto holen. Darin durfte das Obergericht eine gezielte Täuschung sehen, die für seine Zurechnungsfähigkeit und gegen eine Panikreaktion spreche. Diese Annahme war auch bei Berücksichtigung des Berichtes von Dr. med. B. zulässig; das Gericht durfte den gegen die Annahme einer Schockreaktion sprechenden Umständen ohne Willkür ein grösseres Gewicht beilegen. Der Umstand, dass R. der Polizei vor der Wegfahrt seinen Führerausweis ausgehändigt hatte und somit seine Personalien bekannt waren, lässt die Beweiswürdigung ebenfalls nicht als unhaltbar erscheinen. Der Beschwerdeführer konnte sich der von ihm offenbar gefürchteten Blutprobe entziehen, indem er wegfuhr und sich an einem abgelegenen Ort verbarg, und aus diesem Verhalten durfte das Gericht schliessen, der Beschwerdeführer sei sich darüber im klaren gewesen, was er tue. Dass das Gericht einerseits annahm, er sei angetrunken gewesen, anderseits aber entschied, er habe sich über sein Tun Rechenschaft geben können, ist nicht schlecht hin widersprüchlich. Auf jeden Fall lässt sich nicht sagen, die Beweiswürdigung sei in diesem Punkt völlig unhaltbar und damit willkürlich.

4. Das Obergericht sprach den Beschwerdeführer schliesslich der Widerhandlung gegen Art. 95 Ziff. 2 SVG schuldig, da er sein Motorfahrzeug trotz Entzug des Führerausweises geführt habe. R. beruft sich auch in diesem Zusammenhang auf eine Bewusstseinsstörung und beanstandet die Annahme des Vorsatzes bzw. der Zurechnungsfähigkeit, doch kann in dieser Hinsicht nach vorangehender Erwägung (3) dem Obergericht keine willkürliche Beweiswürdigung zur Last gelegt werden. Der Beschwerdeführer macht geltend, selbst wenn Zurechenbarkeit gegeben wäre, würde eine Bestrafung nach Art. 95 Ziff. 2 SVG ausser Betracht fallen, da ihm bloss erklärt worden sei "er dürfe nicht mehr fahren". Das habe nicht als förmlicher Entzug des Ausweises verstanden werden können, zumal die Voraussetzungen für eine solche Massnahme gefehlt hätten. Die Polizisten behändigten den Führerausweis und erklärten dem Beschwerdeführer, er dürfe nicht mehr fahren. Nach Art. 54 Abs. 3 SVG kann die Polizei unter gewissen Voraussetzungen einem Fahrzeugführer den Ausweis auf der Stelle abnehmen. Das Obergericht nahm an, die Polizisten hätten den Ausweis gestützt auf diese gesetzliche Vorschrift behändigt, und es habe darin ein polizeilicher Ausweisentzug provisorischen Charakters gelegen, der bis zum Entscheid der Entzugsbehörde die Wirkungen eines Entzuges gezeitigt habe. Weshalb die Voraussetzungen zu einem Entzug gefehlt haben sollen, sagt der Beschwerdeführer nicht, so dass mangels Begründung auf diesen Beschwerdepunkt nicht einzugehen ist (Art. 90 Abs. 1 lit. b OG). Das Bundesgericht hat sich deshalb nur noch mit der zweiten Rüge zu beschäftigen, nach welcher das Vorgehen der Polizisten nicht als förmlicher Entzug des Ausweises hätte verstanden werden können. Das Obergericht stellte fest, es habe dem Beschwerdeführer klar sein müssen, dass ihm zumindest vorläufig der Ausweis entzogen sei, nachdem ihm die Polizisten den Ausweis abverlangt und erklärt hätten, er dürfe nicht mehr fahren und habe sich einer Blutprobe zu unterziehen. Diese Schlussfolgerung ist zumindest nicht schlechthin unhaltbar, und der Beschwerdeführer bringt nichts vor, was sie zu entkräften vermöchte.

5. Es ergibt sich aus alledem, dass das Obergericht seinen Schuldspruch nicht auf blosse Vermutungen stützte, wie der Beschwerdeführer behauptet. Es hat sich vielmehr einlässlich mit der Würdigung der Beweise befasst, und auch bei Berücksichtigung des Grundsatzes, dass im Zweifel zugunsten des Angeklagten zu entscheiden ist, ist es bei der Feststellung des Sachverhalts auf jeden Fall nicht geradezu in Willkür verfallen.

Demnach erkennt das Bundesgericht:

Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten werden kann.