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OpenGL_正方形键位控制

OpenGL_正方形键位控制

作者: 星星1024 | 来源:发表于2020-07-05 21:33 被阅读0次

    正方形键盘控制流程

    正方形控制流程.png

    实现部分

    RenderScene函数

    具体实现代码如下

        //1.清除一个或者一组特定的缓存区
        //缓冲区是一块存在图像信息的储存空间,红色、绿色、蓝色和alpha分量通常一起分量通常一起作为颜色缓存区或像素缓存区引用。
        //OpenGL 中不止一种缓冲区(颜色缓存区、深度缓存区和模板缓存区)
        // 清除缓存区对数值进行预置
        //参数:指定将要清除的缓存的
        //GL_COLOR_BUFFER_BIT :指示当前激活的用来进行颜色写入缓冲区
        //GL_DEPTH_BUFFER_BIT :指示深度缓存区
        //     GL_STENCIL_BUFFER_BIT:指示模板缓冲区
        
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
        
        
        //2.设置一组浮点数来表示红色
        GLfloat vRed[] = {1.0,0.0,0.0,1.0f};
        
        //传递到存储着色器,即GLT_SHADER_IDENTITY着色器,这个着色器只是使用指定颜色以默认笛卡尔坐标第在屏幕上渲染几何图形
        shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vRed);
        
        //提交着色器
        triangleBatch.Draw();
        
        //在开始的设置openGL 窗口的时候,我们指定要一个双缓冲区的渲染环境。这就意味着将在后台缓冲区进行渲染,渲染结束后交换给前台。这种方式可以防止观察者看到可能伴随着动画帧与动画帧之间的闪烁的渲染过程。缓冲区交换平台将以平台特定的方式进行。
        //将后台缓冲区进行渲染,然后结束后交换给前台
        glutSwapBuffers();
    

    正方形绘制

    • 定义正方形的边长和4个顶点坐标
    • SetupRC函数中设置图元连接方式
      具体代码如下
    //blockSize 边长
    GLfloat blockSize = 0.1f;
    
    //正方形的4个点坐标
    GLfloat vVerts[] = {
            -blockSize,-blockSize,0.0f,
            blockSize,-blockSize,0.0f,
            blockSize,blockSize,0.0f,
            -blockSize,blockSize,0.0f
    };
    void setupRC()
    {
        //设置清屏颜色(背景颜色)
        glClearColor(0.98f, 0.40f, 0.7f, 1);
        
        //没有着色器,在OpenGL 核心框架中是无法进行任何渲染的。初始化一个渲染管理器。
        //在前面的课程,我们会采用固管线渲染,后面会学着用OpenGL着色语言来写着色器
        shaderManager.InitializeStockShaders();
        
        
        //指定顶点
        //在OpenGL中,三角形是一种基本的3D图元绘图原素。
        
        //修改为GL_TRIANGLE_FAN ,4个顶点
        triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
        triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
        triangleBatch.End();
        
    }
    
    

    键位控制移动

    根据键盘上下左右键位移动,且移动到边界的时候不能移动
    实现方式

    1. 坐标更新
    2. 矩阵平移
    坐标更新

    根据一个顶点的移动,更新其他点位的坐标,当点位到达边界的时候停止移动

    • 定义每次移动的距离
    • 取相对点的x和y值
    • 计算移动后的x和y值
    • 边界碰撞处理
    • 顶点数组传输到存储着色器并手动触犯渲染
      具体代码如下
    void SpecialKeys(int key, int x, int y){
        
        GLfloat stepSize = 0.025f;
        
        GLfloat blockX = vVerts[0];
        GLfloat blockY = vVerts[10];
        printf("v[0] = %f\n",blockX);
        printf("v[10] = %f\n",blockY);
        
        if (key == GLUT_KEY_UP) {
            blockY += stepSize;
        }
        
        if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
            blockY -= stepSize;
        }
        
        if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
            blockX -= stepSize;
        }
        
        if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
            blockX += stepSize;
        }
    
        //触碰到边界(4个边界)的处理
        
        //当正方形移动超过最左边的时候
        if (blockX < -1.0f) {
            blockX = -1.0f;
        }
        //当正方形移动到最右边时
        //1.0 - blockSize * 2 = 总边长 - 正方形的边长 = 最左边点的位置
        if (blockX > (1.0 - blockSize * 2)) {
            blockX = 1.0f - blockSize * 2;
        }
        //当正方形移动到最下面时
        //-1.0 - blockSize * 2 = Y(负轴边界) - 正方形边长 = 最下面点的位置
        if (blockY < -1.0f + blockSize * 2 ) {
            blockY = -1.0f + blockSize * 2;
        }
        
        //当正方形移动到最上面时
        if (blockY > 1.0f) {
            blockY = 1.0f;
        }
    
        printf("blockX = %f\n",blockX);
        printf("blockY = %f\n",blockY);
        
        //更新正方形顶点坐标
        vVerts[0] = blockX;
        vVerts[1] = blockY - blockSize*2;
        printf("(%f,%f)\n",vVerts[0],vVerts[1]);
        
        vVerts[3] = blockX + blockSize*2;
        vVerts[4] = blockY - blockSize*2;
        printf("(%f,%f)\n",vVerts[3],vVerts[4]);
        
        vVerts[6] = blockX + blockSize*2;
        vVerts[7] = blockY;
        printf("(%f,%f)\n",vVerts[6],vVerts[7]);
        
        vVerts[9] = blockX;
        vVerts[10] = blockY;
        printf("(%f,%f)\n",vVerts[9],vVerts[10]);
        
        triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
        //渲染
        glutPostRedisplay();
    }
    
    
    矩阵方式

    根据x和y移动的距离生成一个平移矩阵\color{#FF0000}{图像*平移矩阵 = 平移后的效果}

    • 定义两个全局变量,记录移动x和y
    GLfloat xPos = 0.0f;
    GLfloat yPos = 0.0f;
    
    • 修改RenderScene函数
      具体代码如下
    
    void RenderScene(void)
    {    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
        
        GLfloat vRed[] = {1.0f,0.0f,0.0f,0.0f};
        
        M3DMatrix44f mFinalTransform,mTransfromMatrix,mRotationMartix;
        
        //平移
        m3dTranslationMatrix44(mTransfromMatrix, xPos, yPos, 0.0f);
        
        //每次平移时,旋转5度
        static float yRot = 0.0f;
       yRot += 5.0f;//如果设置为0则为平移
        m3dRotationMatrix44(mRotationMartix, m3dDegToRad(yRot), 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        
        //将旋转和移动的矩阵结果 合并到mFinalTransform (矩阵相乘)
        m3dMatrixMultiply44(mFinalTransform, mTransfromMatrix, mRotationMartix);
        
        //将矩阵结果 提交给固定着色器(平面着色器)中绘制
        shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,mFinalTransform,vRed);
        triangleBatch.Draw();
        
        //执行交换缓存区
        glutSwapBuffers();
    }
    
    • 修改SpecialKeys函数
      具体代码如下
    void SpecialKeys(int key, int x, int y){
    
        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;
        }
        
        //碰撞检测
        if (xPos < (-1.0f + blockSize)) {
            xPos = -1.0f + blockSize;
        }
        
        if (xPos > (1.0f - blockSize)) {
            xPos = 1.0f - blockSize;
        }
        
        if (yPos < (-1.0f + blockSize)) {
            yPos = -1.0f + blockSize;
        }
        
        if (yPos > (1.0f - blockSize)) {
            yPos = 1.0f - blockSize;
        }
        //渲染
        glutPostRedisplay();
        
    }
    

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