OpenGL工程图形移动

OpenGL项目的键盘输入以及边界处理

在上一篇Open GL工程的搭建中我们已经介绍了OpenGL工程的搭建，并且对代码做了解释。在这一篇文章中我们将对OpenGL工程开启用户的IO操作，主要是对键盘的输入进行相应的反馈。main.cpp文件代码如下

#include <stdio.h>
#include "GLTools.h"
#include <GLUT/GLUT.h>
#include "GLShaderManager.h"

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


//blockSize 边长，整个视图的坐标可以看成（-1，1）
GLfloat blockSize = 0.2f;

//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
};

GLfloat xOffset = 0.f;
GLfloat yOffset = 0.f;

/// 窗口大小改变时接受新的宽度和高度，其中(0，0)代表窗口的左下角坐标，w、h代表像素
void changeSize(int w, int h) {
    glViewport(0, 0, w, h);
}

/// 做初始花设置
void setupRC(){
    /// 设置背景颜色,颜色缓存区
    glClearColor(1.f, 1.f, 1.f, 1.f);
    /// 初始化着色管理器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    /// 批次处理，连接方式
    rectBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
//    rectBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 4);
    rectBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    rectBatch.End();
}

/// 开始渲染
void renderScene(void) {
    /// 清除一个或一组特定的缓冲区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    /// 设置一组浮点数表示红色
    GLfloat vRed[] = {1.f, 0.f, 0.f, 1.f};

    // 设置一个变幻矩阵
    M3DMatrix44f mTransfromMatrix;
    m3dTranslationMatrix44(mTransfromMatrix, xOffset, yOffset, 0.f);
    // 修改单元存储着色器为平面单元着色器，因为单元着色器可以接受一个变化矩阵
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,mTransfromMatrix,vRed);
    
    /// 提交着色器
    rectBatch.Draw();
    /// 将在后台缓冲区进行渲染，然后再结束时交换到前台
    glutSwapBuffers();
}
void specialKeys(int key, int x, int y) {
    // 步长，每次移动的距离
    GLfloat stepSize = 0.2f;
    // xOffset,yOffset 记录X、Y轴的偏移距离
    if (key == GLUT_KEY_UP) {
        yOffset += stepSize;
    }
    if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
        yOffset -= stepSize;
    }
    if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
        xOffset -= stepSize;
    }
    if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
        xOffset += stepSize;
    }
    
    // 边界碰撞检测,因为该矩形中心在原点
    if (xOffset < -1.f + blockSize) {
        xOffset = -1.f + blockSize;
    } else if (xOffset > 1.f - blockSize) {
        xOffset = 1.f - blockSize;
    }
    
    if (yOffset < -1.f + blockSize) {
        yOffset = -1.f + blockSize;
    } else if (yOffset > 1.f - blockSize) {
        yOffset = 1.f - blockSize;
    }
    
    // 重新提交渲染,触发renderScene函数
    glutPostRedisplay();
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    /// 设置当前工作目录，针对MAC OS X
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    /// 初始化GLUT库
    glutInit(&argc, argv);
    /// 设置显示模式的类型mode
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    /// GLUT窗口
    glutInitWindowSize(600, 400);
    glutCreateWindow("Triangle");
    /// 注册回调
    glutReshapeFunc(changeSize);
    glutDisplayFunc(renderScene);
    glutSpecialFunc(specialKeys);// 注册特殊函数

    /// 驱动程序的初始化
    GLenum err = glewInit();
    if (GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr, "glew error: %s\n",glewGetErrorString(err));
        return 1;
    }
    /// 调用setupRC，设置渲染环境
    setupRC();
    glutMainLoop();
    return 0;
}

• glutSpecialFunc(specialKeys);特殊函数回调，在main入口函数注册。
  glutSpecialFunc(void (func)(int key, int x, int y))函数接受一个void (func)(int key, int x, int y)函数作为入参，glutSpecialFunc函数只响应键盘上的特殊按键，如方向键和控制键等。如果想使用其他键位可以考虑使用glutKeyboardFunc函数
• glutPostRedisplay()函数标记当前窗口需要重新绘制，该函数触发renderScene函数的调用
• M3DMatrix44f 为一个4x4的单元矩阵

     m3dTranslationMatrix44(M3DMatrix44f m, float x, float y, float z)
     参数1:结果矩阵,平移之后的结果矩阵
     参数2:沿着X轴移动多少,正数\负数
     参数3:沿着Y轴移动多少,正数\负数
     参数4:沿着Z轴移动多少,正数\负数

• 存储着色器选择，这里选择平面着色器作为本次使用的着色器
  GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,GLfloat mvp[16],GLfloat vColor[4]);
  参数1：存储着色器种类：平面着色器
  参数2：允许变化的4*4矩阵
  参数3：颜色
  使用场景:在绘制图形时，可以应用变换(模型/投影变化)

参考：存储着色器