美文网首页iOS视觉
十五 OpenGL 案例分析(公转/自转)

十五 OpenGL 案例分析(公转/自转)

作者: 王俏 | 来源:发表于2020-08-05 08:39 被阅读0次

显示效果

image

实现流程

image

重要函数功能分析

  • 重塑函数 changeSize
image
  • 显示函数 RenderScene
image
  • 功能按键函数 SpecialKeys
image

源码分析


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

#include <math.h>
#include <stdio.h>

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




//定义一个,着色管理器
GLShaderManager shaderManager;//着色器管理器
GLMatrixStack modelViewMatrix;//模型视图矩阵堆栈
GLMatrixStack projectionMatrix;//投影矩阵堆栈
GLFrustum viewFrustum; //视景体:设置和获取投影矩阵
GLGeometryTransform transformPipeline;// 几何图形变换管道


//简单的批次容器,是GLTools的一个简单的容器类。
GLBatch floorBatch;
GLTriangleBatch torusBatch;
GLTriangleBatch sphereBatch;

#define NUM_SPHERE 50
GLFrame sphere[NUM_SPHERE]; //GLFrame ->#include "GLFrustum.h"

    //角色帧 照相机角色帧
GLFrame   cameraFrame;
GLFrame  objectFrame; //物体角色帧

/*
 在窗口大小改变时,接收新的宽度&高度。
 */
void changeSize(int w,int h)
{
    if(h ==0){
        h = 1;
    }
    /*
      设置视口
     x,y 参数代表窗口中视图的左下角坐标,而宽度、高度是像素为表示,通常x,y 都是为0
     */
    glViewport(0, 0, w, h);

    //投影矩阵
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0, 100.0f);
    projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());

    //初始化变换管道
    transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatrix, projectionMatrix);
    
}

void RenderScene(void)
{


    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        //1. 颜色(地板,大球颜色,小球颜色)
    static GLfloat vFloorColor[] = {0.0f,1.0f,0.0f,1.0f};
    static GLfloat vTorusColor[] = {1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};
    static GLfloat vSpereColor[] = {0.0f,0.0f,1.0f,1.0f};
    static GLfloat vBigSpereColor[] = {0.0f,0.6f,1.0f,0.8f};

    //设置点光源位置
    M3DVector4f vLightPos = {0,10,5,1};

    //动画
    static CStopWatch rotTimer;
    float yRot = rotTimer.GetElapsedSeconds()*60.0f;

    //单元矩阵
    modelViewMatrix.PopMatrix();


    //观察者角色帧矩阵入栈
    M3DMatrix44f mCamera;
    cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera);
    modelViewMatrix.PushMatrix(mCamera);

    //绘制地板
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),vFloorColor);
    floorBatch.Draw();

    //平移模型视图矩阵,往里平移3个单位
    modelViewMatrix.Translate(0.0f, 0.0f, -3.0f);

    //绘制大球 及自转
    modelViewMatrix.PushMatrix();
    modelViewMatrix.Rotate(yRot, 0, 1.0, 0);
    //点光源着色器
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF, transformPipeline.GetModelViewMatrix(),transformPipeline.GetProjectionMatrix(),vLightPos,vTorusColor);
    torusBatch.Draw();
    modelViewMatrix.PopMatrix();

    //绘制小球
    for(int i = 0 ; i < NUM_SPHERE; i++){
        modelViewMatrix.PushMatrix();
        modelViewMatrix.MultMatrix(sphere[i]);
        shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF, transformPipeline.GetModelViewMatrix(),transformPipeline.GetProjectionMatrix(),vLightPos,vSpereColor);
        sphereBatch.Draw();
        modelViewMatrix.PopMatrix();
    }

    //小球围着大球公转;
    modelViewMatrix.Rotate(yRot * -2.0f, 0, 1, 0);
    modelViewMatrix.Translate(0.8f, 0.0f, 0.0f);
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF,transformPipeline.GetModelViewMatrix(),transformPipeline.GetProjectionMatrix(),vLightPos,vBigSpereColor);
    sphereBatch.Draw();

    modelViewMatrix.PopMatrix();
    modelViewMatrix.PopMatrix();
    glutSwapBuffers();
    glutPostRedisplay();

    
}

void setupRC()
{
    //设置清屏颜色(背景颜色)
   glClearColor(0, 0, 0, 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。
    shaderManager.InitializeStockShaders();

    //开启深度测试
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

//    地板数据
    
    floorBatch.Begin(GL_LINES, 324); //[-20,20]以0.5的步进,横向和纵向每个方向81条线段,每条线段连个顶点 ;所有定点数是81*2*2=324
    for(GLfloat x = -20.0; x <= 20.0f; x+= 0.5) {
        //平行于x轴的线段
        floorBatch.Vertex3f(x, -0.55f, 20.0f);
        floorBatch.Vertex3f(x, -0.55f, -20.0f);

        //平行于z轴的线段
        floorBatch.Vertex3f(20.0f, -0.55f, x);
        floorBatch.Vertex3f(-20.0f, -0.55f, x);
    }
    floorBatch.End();


        //设置一个球体(基于gltools模型)
    gltMakeSphere(torusBatch, 0.4f, 40, 80);

        //绘制小球;
    gltMakeSphere(sphereBatch, 0.1f, 20, 40);

    //随机放置小球
    for(int i = 0; i < NUM_SPHERE;i++){
            //y轴不变,X,Z产生随机值
        GLfloat x = ((GLfloat)((rand() % 400) - 200 ) * 0.1f);
        GLfloat z = ((GLfloat)((rand() % 400) - 200 ) * 0.1f);

            //对spheres数组中的每一个顶点,设置顶点数据
        sphere[i].SetOrigin(x,0.0,z);
    }
    
}

void SpecialKeys(int key, int x, int y){
    float linner  = 0.2f;
    float arg = float(m3dDegToRad(5.0)); //#include "math3d.h"
    if(key == GLUT_KEY_UP){
        cameraFrame.MoveForward(linner);
    }
    if(key == GLUT_KEY_DOWN){
        cameraFrame.MoveForward(-linner);
    }
    if(key == GLUT_KEY_LEFT){
        cameraFrame.RotateLocal(arg, 0, 1.0, 0);
    }
    if(key == GLUT_KEY_RIGHT){
        cameraFrame.RotateLocal(-arg, 0, 1.0, 0);
    }
}

int main(int argc,char *argv[])
{

    //初始化GLUT库,这个函数只是传说命令参数并且初始化glut库
    glutInit(&argc, argv);
    

   glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
    
    //GLUT窗口大小、窗口标题
    glutInitWindowSize(800, 600);
    glutCreateWindow("Triangle");
    

    //注册重塑函数
    glutReshapeFunc(changeSize);
    //注册显示函数
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    //注册功能按键函数
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);

    /*
     初始化一个GLEW库,确保OpenGL API对程序完全可用。
     在试图做任何渲染之前,要检查确定驱动程序的初始化过程中没有任何问题
     */
    GLenum status = glewInit();
    if (GLEW_OK != status) {
        
        printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
        return 1;
        
    }
    
    //设置我们的渲染环境
    setupRC();
    glutMainLoop();
 
    return  0;
    
}

相关文章

  • 十五 OpenGL 案例分析(公转/自转)

    显示效果 实现流程 重要函数功能分析 重塑函数 changeSize 显示函数 RenderScene 功能按键函...

  • 案例09:球体世界

    OpenGL + OpenGL ES +Metal 系列文章汇总 本案例是基于案例06:大球自转+小球公转+移动的...

  • OpenGL案例01

    案例1:绘制甜甜圈自转+小球公转+移动,达到如下效果,这个案例属于OpenGL中比较经典的案例,结合了OpenGL...

  • OpenGL 球体公转+自转案例

    声明变量 声明一个着色器管理器实例,为模型视图矩阵和投影矩阵声明GLMatrixStack实例,使用GLFrust...

  • 7.1:OpenGL 自转公转案例

    不改面向 + 平移 = 平移 改面向 + 不平移 = 自转 改面向 + 每次相同的平移 = 公转 改面向 + 每次...

  • OpenGL案例-公转和自转

    一、案例效果: 本地案例算是对前面所学习内容的一次总结,实现步骤如下: 绘制地板->绘制大小球-> 让大球自转,小...

  • OpenGL公转与自转的绘制

    公转和自转是OpenGL中的一个经典案例,先来看看效果: 方法分析 1、对图形数据初始化,需要调用setupRC(...

  • OpenGL案例 -- 球体自转和公转

    初始化 main()中注册一系列回调和初始化方法 ChangeSize()设置视图大小、投影矩阵、变换管道 绘制地...

  • OpenGL之 公转自转

    本篇将会介绍一个大球的自转以及一个小球围绕大球公转的demo,效果如下图: 实现过程 如上图所示,整个项目的基本流...

  • OpenGL综合案例(大球自转,小球公转)

    在之前我写过几篇博客,关于OpenGL的一些专业名词的介绍,绘制一些简单的图形(三角形,正方形,球,金字塔等图案)...

网友评论

    本文标题:十五 OpenGL 案例分析(公转/自转)

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/uqgwrktx.html