OpenGL学习之路(5.1) 模型视图矩阵绘制案例 - 绘制自

实现效果

步骤

• 实现球体需要三步骤
  • 第一 设置视口和视图矩阵

//1
// 设置视口和投影矩阵
void ChangeSize(int w, int h)
{
//将视口设置为窗口尺寸
glViewport(0, 0, w, h);

//设置透视投影
viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 1000.0f);

}

    - 第二 初始化着色器，设置绘制模式
    ```cpp
//2
void SetupRC()
{
    //清屏颜色
    glClearColor(0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f);
    //开启深度测试
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    //初始化着色器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    //绘制一个圆环
    /**
     gltMakeTorus(GLTriangleBatch &torusBatch, GLfloat majorRadius, GLfloat minorRadius, GLint numMajor, GLint numMinor)
     参数一：torusBatch ： 三角形批次类对象
     参数二：majorRadius ：圆圈中心到外边缘的半径
     参数三：minorRadius ：圆圈中心到内边缘的半径
     参数四：numMajor   ： 沿着主半径的三角形数量
     参数五：numMinor   ： 沿着内部较小半径的三角形数量
     
     */
    gltMakeTorus(torusBatch, 0.4f, 0.15f, 30, 30);
    
    //绘制一个球
    gltMakeSphere(torusBatch, 0.4f, 10, 20);
    
    //绘制模式
    /**
     参数一：GL_FRONT_AND_BACK 正背面填充
     参数二：GL_LINE 线形绘制
     */
    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
    
}

- 第三 召唤场景

//3
//召唤场景
void RenderScene(void)
{
    //建立基于时间变化的动画
    static CStopWatch rotTimer; // 时间监视器
    
    //当前时间 *60s
    float yRot = rotTimer.GetElapsedSeconds() * 60.0f;
    
    //清除屏幕、深度缓存区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
    //矩阵变量
    M3DMatrix44f mTranslate, mRotate, mModeView, mModeViewProjection;
    
    //创建一个4*4矩阵变量，将花托在沿着Z轴负方向移动2.5个单位长度，即平移
    /**
     参数一：将平移后的结果放在mTranslate中
     参数二三四，用来确定根据哪个轴平移多少，大于0表示根据该轴平移
     */
    m3dTranslationMatrix44(mTranslate, 0.0f, 0.0f, -2.5f);
    
    //创建一个4*4矩阵变量，将花托在Y轴上渲染yRot度，yRot根据经过时间设置动画帧率，即旋转
    /**
     参数一：旋转后的结果
     参数二：m3dDegToRad 角度转弧度
     参数三四五，围绕哪个轴旋转，1.0为yes
     */
    m3dRotationMatrix44(mRotate, m3dDegToRad(yRot), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    // 为mModerView 通过矩阵旋转矩阵、移动矩阵相乘，将结果添加到mModerView上
    /**
     参数一：相乘后的矩阵结果 模型矩阵
     参数二三：矩阵相乘分别是平移矩阵，旋转矩阵
     */
    m3dMatrixMultiply44(mModeView, mTranslate, mRotate);
    
    //将模型视图矩阵的投影矩阵
    //将投影矩阵乘以模型视图矩阵，将变化结果通过矩阵乘法应用到mModelViewProjection矩阵上
    m3dMatrixMultiply44(mModeViewProjection, viewFrustum.GetProjectionMatrix(), mModeView);
    
    // 将这个已完成的矩阵传递到着色器，并渲染这个页面
    //绘图颜色
    GLfloat vBlack[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
    
    //通过平面着色器提交矩阵和颜色
    //平面着色器的工作只是使用矩阵顶点来进行转换，并且使用指定的颜色对集合图形进行着色器以得到实心几何图形
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, mModeViewProjection, vBlack);
    
    //开始绘画
    torusBatch.Draw();
    
    // 交换缓冲区并立即刷新
    glutSwapBuffers();
    glutPostRedisplay();
}

源码

• 本案例需要搭建OpenGL环境

#include "GLTools.h"    
#include "GLMatrixStack.h"
#include "GLFrame.h"
#include "GLFrustum.h"
#include "GLGeometryTransform.h"
#include "GLBatch.h"
#include "StopWatch.h"

#include <math.h>
#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

//视景体-投影矩阵通过它来设置
GLFrustum           viewFrustum;
//固定着色管理器
GLShaderManager     shaderManager;
//三角形批次类，绘制图形
GLTriangleBatch     torusBatch;

//1
// 设置视口和投影矩阵
void ChangeSize(int w, int h)
{
    //将视口设置为窗口尺寸
    glViewport(0, 0, w, h);
    
    //设置透视投影
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 1000.0f);
}

//3
//召唤场景
void RenderScene(void)
{
    //建立基于时间变化的动画
    static CStopWatch rotTimer; // 时间监视器
    
    //当前时间 *60s
    float yRot = rotTimer.GetElapsedSeconds() * 60.0f;
    
    //清除屏幕、深度缓存区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
    //矩阵变量
    M3DMatrix44f mTranslate, mRotate, mModeView, mModeViewProjection;
    
    //创建一个4*4矩阵变量，将花托在沿着Z轴负方向移动2.5个单位长度，即平移
    /**
     参数一：将平移后的结果放在mTranslate中
     参数二三四，用来确定根据哪个轴平移多少，大于0表示根据该轴平移
     */
    m3dTranslationMatrix44(mTranslate, 0.0f, 0.0f, -2.5f);
    
    //创建一个4*4矩阵变量，将花托在Y轴上渲染yRot度，yRot根据经过时间设置动画帧率，即旋转
    /**
     参数一：旋转后的结果
     参数二：m3dDegToRad 角度转弧度
     参数三四五，围绕哪个轴旋转，1.0为yes
     */
    m3dRotationMatrix44(mRotate, m3dDegToRad(yRot), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    // 为mModerView 通过矩阵旋转矩阵、移动矩阵相乘，将结果添加到mModerView上
    /**
     参数一：相乘后的矩阵结果 模型矩阵
     参数二三：矩阵相乘分别是平移矩阵，旋转矩阵
     */
    m3dMatrixMultiply44(mModeView, mTranslate, mRotate);
    
    //将模型视图矩阵的投影矩阵
    //将投影矩阵乘以模型视图矩阵，将变化结果通过矩阵乘法应用到mModelViewProjection矩阵上
    m3dMatrixMultiply44(mModeViewProjection, viewFrustum.GetProjectionMatrix(), mModeView);
    
    // 将这个已完成的矩阵传递到着色器，并渲染这个页面
    //绘图颜色
    GLfloat vBlack[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
    
    //通过平面着色器提交矩阵和颜色
    //平面着色器的工作只是使用矩阵顶点来进行转换，并且使用指定的颜色对集合图形进行着色器以得到实心几何图形
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, mModeViewProjection, vBlack);
    
    //开始绘画
    torusBatch.Draw();
    
    // 交换缓冲区并立即刷新
    glutSwapBuffers();
    glutPostRedisplay();
}

//2
void SetupRC()
{
    //清屏颜色
    glClearColor(0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f);
    //开启深度测试
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    //初始化着色器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    //绘制一个圆环
    /**
     gltMakeTorus(GLTriangleBatch &torusBatch, GLfloat majorRadius, GLfloat minorRadius, GLint numMajor, GLint numMinor)
     参数一：torusBatch ： 三角形批次类对象
     参数二：majorRadius ：圆圈中心到外边缘的半径
     参数三：minorRadius ：圆圈中心到内边缘的半径
     参数四：numMajor   ： 沿着主半径的三角形数量
     参数五：numMinor   ： 沿着内部较小半径的三角形数量
     
     */
    gltMakeTorus(torusBatch, 0.4f, 0.15f, 30, 30);
    
    //绘制一个球
    gltMakeSphere(torusBatch, 0.4f, 10, 20);
    
    //绘制模式
    /**
     参数一：GL_FRONT_AND_BACK 正背面填充
     参数二：GL_LINE 线形绘制
     */
    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
    
}



int main(int argc, char* argv[])
{
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    glutInitWindowSize(800, 600);
    glutCreateWindow("ModelViewProjection Example");
    glutReshapeFunc(ChangeSize);
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    
    GLenum err = glewInit();
    if (GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
        return 1;
    }
    
    SetupRC();
    
    glutMainLoop();
    return 0;
}