三、OpenGL案例-正方形的移动

案例：用OpenGL实现 通过上下左右键移动屏幕中的小方块
1.OpenGL 环境配置
2.执行流程

image.png

2.1

函数思维导图.png

3.案例代码
3.1引入头文件

//着色管理器类
#include "GLShaderManager.h"
//包含大部分GLTool中类似C语言的独立函数
#include "GLTools.h"
//GLUT
#include <GLUT/GLUT.h>

3.2准备工作

// 定义一个，着色管理器
GLShaderManager shaderManager;
// 简单的批次容器，是GLTools的一个简单的容器类
GLBatch triangleBatch;

// blockSize 边长
GLfloat blockSize = 0.1f;
// 正方形的4个坐标
GLfloat vVerts[] = {
    -blockSize, blockSize, 0.0f, // 左上
    blockSize, blockSize, 0.0f,  // 右上
    blockSize, -blockSize, 0.0f,  // 右下
    -blockSize, -blockSize, 0.0f  // 左下
};
// x 方向的位移量
GLfloat xPos = 0.0f;
// y 方向的位移量
GLfloat yPos = 0.0f;

3.3main函数

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 设置当前工作目录
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    // 初始化 GLUT库
    glutInit(&argc, argv);
    
    // 初始化缓冲窗口
    //其中标志GLUT_DOUBLE(双缓冲窗口)、GLUT_RGBA(RGBA颜色模式)、GLUT_DEPTH(深度测试)、GLUT_STENCIL(模板缓冲区)
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    // GLUT窗口大小
    glutInitWindowSize(500, 500);
    // GLUT 标题
    glutCreateWindow("Triangle");
    // GLUT 内部运行一个本地消息循环，拦截适当的消息。然后调用我们不同时间注册的回调函数
    // 注册窗口改变大小的回调函数
    glutReshapeFunc(changeSize);
    // 注册OpenGL渲染的回调函数
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    // 注册特殊键位响应函数。（当用户使用特殊键位则会调用该函数）
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);
    
    // 初始化一个 GLEW 库，确保 Opengl API 对程序完全可用
    GLenum status = glewInit();
    if (GLEW_OK != status) {
        printf("GLEW Error:%s\n", glewGetErrorString(status));
        return 1;
    }
    
    // 设置数据
    setupRc();
    //类似于iOS runloop 运行循环
    glutMainLoop();
    return 0;
}

3.4setupRC函数

/*
 触发条件：
 1.手动 main 函数触发
 
 处理业务：
 1.设置窗口背景颜色
 2.初始化存储着色器 shaderManager
 3.设置图形顶点数据
 4.利用GLBatch 三角形批次类，将数据传递到着色器
 */
void setupRc()
{
    //设置清屏颜色
    glClearColor(0.9f, 0.0f, 0.0f, 1);
    //初始化着色器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    //指定顶点
    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    triangleBatch.End();
}

3.5changeSize函数

// 在窗口大小改变时，接收新的宽&高
/*
 触发条件：
 1.新建窗口
 2.窗口尺寸发生调整
 
 处理业务 ：
 1设置OpenGL 视口
 2设置OpenGL 投影方式
 */
void changeSize(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);
}

3.6RenderScene函数

/*
 触发条件：
 1.系统自动触发
 2.开发者手动调用函数触发。
 
 处理业务：
 1.清理缓存区(颜色，深度，模板缓存区等)
 2.使用存储着色器
 3.绘制图形
 */
void RenderScene(void)
{
    // 清除一个或者一组特定的缓存区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    // 设置颜色RGBA
    GLfloat VRed[] = {0.0f, 0.7f, 0.0f, 0.0f};
    // 自定义矩阵
    M3DMatrix44f mTransformMatrix, mRotationMartix;
    // 平移
    m3dTranslationMatrix44(mTransformMatrix, xPos, yPos, 0.0f);
    
    //将矩阵结果 提交给固定着色器(平面着色器)中绘制
    // 参数1 ：存储着色器类型
    // 参数2 ：使用什么矩阵变换
    // 参数3 ：颜色
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, mTransformMatrix, VRed);
    // 提交着色器
    triangleBatch.Draw();
    // 执行交换缓冲区
    glutSwapBuffers();
}

3.7SpecialKeys函数

// 特殊键位
void SpecialKeys (int key, int x, int y)
{
    // 移动步长
    GLfloat stepSize = 0.025f;
    
    if (key == GLUT_KEY_UP) yPos += stepSize;
    if (key == GLUT_KEY_DOWN) yPos -= stepSize;
    if (key == GLUT_KEY_LEFT) xPos -= stepSize;
    if (key == GLUT_KEY_RIGHT) xPos += stepSize;
    
    printf("xPos = %lf,  yPos = %lf\n", xPos, yPos);
    // 碰撞检测
    if (xPos < (-1.0 + blockSize)) xPos = -1.0 + blockSize;
    
    if (xPos > 1.0 - blockSize) xPos = 1.0 - blockSize;
    
    if (yPos < (-1.0 + blockSize)) yPos = -1.0 + blockSize;
    
    if (yPos > (1.0 - blockSize)) yPos = 1.0 - blockSize;
    
    printf("碰撞检测后：xPos = %lf,  yPos = %lf\n", xPos, yPos);

    glutPostRedisplay();
}