流程图
绘制正方形
正方形
以正方形中心为原点
定义顶点D到Y轴的距离为blockSize，即顶点D的二维坐标为（-blockSize,blockSize），因为正方形是在平面上，即顶点D的Z轴值为0，即顶点D三维坐标-blockSize,blockSize,0.0f）。
//blockSize 边长
GLfloat blockSize = 0.1f;
根据顶点D的坐标可以获取其他三个点的坐标
//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
};
代码
1、main函数
int main(int argc,char *argv[])
{
//设置当前工作目录，针对MAC OS X
/*
`GLTools`函数`glSetWorkingDrectory`用来设置当前工作目录。实际上在Windows中是不必要的，因为工作目录默认就是与程序可执行执行程序相同的目录。但是在Mac OS X中，这个程序将当前工作文件夹改为应用程序捆绑包中的`/Resource`文件夹。`GLUT`的优先设定自动进行了这个中设置，但是这样中方法更加安全。
*/
gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
//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);
/*
初始化双缓冲窗口，其中标志GLUT_DOUBLE、GLUT_RGBA、GLUT_DEPTH、GLUT_STENCIL分别指
双缓冲窗口、RGBA颜色模式、深度测试、模板缓冲区
--GLUT_DOUBLE`：双缓存窗口，是指绘图命令实际上是离屏缓存区执行的，然后迅速转换成窗口视图，这种方式，经常用来生成动画效果；
--GLUT_DEPTH`：标志将一个深度缓存区分配为显示的一部分，因此我们能够执行深度测试；
--GLUT_STENCIL`：确保我们也会有一个可用的模板缓存区。
深度、模板测试后面会细致讲到
*/
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
//GLUT窗口大小、窗口标题
glutInitWindowSize(800, 600);
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。我们一共注册2个回调函数：
1）为窗口改变大小而设置的一个回调函数
2）包含OpenGL 渲染的回调函数
*/
//注册重塑函数
glutReshapeFunc(changeSize);
//注册显示函数
glutDisplayFunc(RenderScene);
//注册特殊函数
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;
}
2、changeSize函数
/*
在窗口大小改变时，接收新的宽度&高度。
*/
void changeSize(int w,int h)
{
/*
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);
}
3、RenderScene
void RenderScene(void)
{
//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();
}
4、setupRC
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();
//修改为GL_TRIANGLE_FAN ，4个顶点
triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
triangleBatch.End();
}
这就完成了一个正方形的绘制，接下来就看如何进行键位控制
键位控制
根据键盘上的上下左右键可以控制正方形的移动
这个涉及到另一个函数:void SpecialKeys(int key, int x, int y)函数
SpecialKeys是我们在main函数中添加的对键盘按钮点击后的监听回调，该回调会返回一个int类型的key,根据这个key可以判断点击了键盘上的哪个键，这个方法是按键控制屏幕上视图移动的效果的核心方法，所以这里主要捕获上,下,左,右键，并做一些数据处理。
实现键位控制效果的方法有两种：
1、坐标更新
2、矩阵
打个比方，有100件需要染同一种颜色的衣服，你可以选择一件一件的染色，也可以选择同时将100件放入染缸，一起染色，
一件一件染色指代的就是坐标更新方式，适用于顶点较少的图形，
同时放入染色指代的就是矩阵方式，
当图形顶点非常多的，再用坐标更新就不合适了，需要使用矩阵来同时更新。
坐标更新
根据相对顶点计算其他顶点坐标然后更新，涉及到SpecialKeys函数
SpecialKeys函数做了些什么工作？
1、设置移动步长 、相对顶点D的坐标
2、根据移动方向，计算相对顶点D移动坐标
3、边界碰撞处理 以免物体移出窗口
4、根据相对顶点D，重新计算所有顶点的坐标
5、将新的顶点坐标数组传入着色器
6、重新绘制
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);
// Recalculate vertex positions
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);
glutPostRedisplay();
}
矩阵方式
主要是根据x轴、y轴移动的距离，生成一个平移矩阵，通过图形*平移矩阵 = 移动后的图形，得到最终效果。
定义两个全局变量
//记录移动图形时，在x轴上平移的距离
GLfloat xPos = 0.0f;
//记录移动图形时，在y轴上平移的距离
GLfloat yPos = 0.0f;
这里涉及到两个函数：RenderScene和SpecialKeys
RenderScene函数做了些什么？
1、清理缓冲区（包括颜色缓冲区、深度缓冲区、模板缓冲区）
2、设置颜色值
3、根据平移距离xPos、yPos，计算得到平移矩阵
4、将矩阵结果提交给着色器并绘制
5、交换缓冲区
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 += 0.0f;
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);
//当单元着色器不够用时，使用平面着色器
//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,mFinalTransform,vRed);
triangleBatch.Draw();
//执行交换缓存区
glutSwapBuffers();
}
SpecialKeys函数做了些什么？
1、设置移动步长
2、根据移动方向，计算相对移动距离
3、边界碰撞处理
4、重新绘制
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;
}
glutPostRedisplay();
}
最终效果
运行结果
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