OpenGL之gluLookAt 函数详解

阳光穿透心脏的1/2处 2022-03-22 16:29 445阅读 0赞

本文代码是基于上一篇文章“[基于Viusal C++ 2015 MFC单文档程序中搭建OpenGL框架][Viusal C_ 2015 MFC_OpenGL]”的基础上运行

void gluLookAt(GLdouble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,GLdouble centerx,GLdouble centery,GLdouble centerz,  
GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz);  
该函数定义一个视图矩阵，并与当前矩阵相乘。  
第一组eyex, eyey,eyez 相机在世界坐标的位置  
第二组centerx,centery,centerz 相机镜头对准的物体在世界坐标的位置  
第三组upx,upy,upz 相机向上的方向在世界坐标中的方向  
你把相机想象成为你自己的脑袋：  
第一组数据就是脑袋的位置  
第二组数据就是眼睛看的物体的位置  
第三组就是头顶朝向的方向（因为你可以歪着头看同一个物体）。

在单文档程序自定义类MyOpenGL中定义函数void MyOpenGL::DisplayModeInit(void)

void MyOpenGL::DisplayModeInit(void)  
\{  
    glViewport(0, 0, OpenGLRect.Width(), OpenGLRect.Height());  
    glMatrixMode(GL\_PROJECTION);  
    glLoadIdentity();  
    gluPerspective(50.0f, (GLfloat)(OpenGLRect.Width())/(GLfloat)(OpenGLRect.Height()),0.1f,2000.0f);  
    glMatrixMode(GL\_MODELVIEW);  
    glLoadIdentity();  
    gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);  
\}

在单文档程序自定义类MyOpenGL中定义显示函数void MyOpenGL::RenderScene(void)

void MyOpenGL::RenderScene(void)  
\{  
    glutInitDisplayMode(GLUT\_SINGLE|GLUT\_RGB|GLUT\_DEPTH);  
    GLfloat Light\_Position\[\] = \{1.0,1.0,1.0,0.0\};  //设置光源方向  
    glShadeModel(GL\_SMOOTH);  
    glLightfv(GL\_LIGHT0,GL\_POSITION,Light\_Position);  //光源的设置函数  
    glEnable(GL\_LIGHTING);   
    glEnable(GL\_LIGHT0);  //启动GL\_LIGHT0光源  
    glEnable(GL\_DEPTH\_TEST);  
    glutSolidTeapot(1);  //显示茶壶  
\}

在单文档程序view中定义显示函数void C\*\*\*\*\*\*View::OnDraw(CDC\* pDC)中调用上述两个函数

void CLiDARView::OnDraw(CDC\* pDC)  
\{  
    CLiDARDoc\* pDoc = GetDocument();  
    ASSERT\_VALID(pDoc);  
    if (!pDoc)  
        return;  
    // TODO: 在此处为本机数据添加绘制代码  
    glClearColor(0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f);  
    glClear(GL\_COLOR\_BUFFER\_BIT | GL\_DEPTH\_BUFFER\_BIT);  
    m\_OpenGL->DisplayModeInit();  
    m\_OpenGL->RenderScene();  
    glFlush();  
    SwapBuffers(wglGetCurrentDC());   
\}

1、上述函数DisplayModeInit(void)中gluLookAt若设置为gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0)，相当于我们的脑袋位置在(0.0,0.0,5.0)处，眼睛望向(0.0,0.0,0.0),即原点，后面的三个参数(0.0,1.0,0.0),y轴为1，其余为0，表示脑袋朝上。其显示的效果图如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

2、上述函数DisplayModeInit(void)中gluLookAt若设置为gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0)，相当于我们的脑袋位置在(0.0,0.0,5.0)处，眼睛望向(0.0,0.0,0.0),即原点，后面的三个参数(1.0,0.0,0.0),x轴为1，其余为0，表示脑袋朝右。其显示的效果图如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

3、上述函数DisplayModeInit(void)中gluLookAt若设置为gluLookAt(5.0, 5.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0)，相当于我们的脑袋位置在(5.0,5.0,5.0)处，眼睛望向(0.0,0.0,0.0),即原点，后面的三个参数(0.0,1.0,0.0),y轴为1，其余为0，表示我们的位置在坐标的右上角并且脑袋朝上。其显示的效果图如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

如果并没有调用gluLookAt(),那么照相机就被设置为默认的位置和方向，在默认情况下，照相机位于原点，指向z轴的负方向，朝上向量为(0,1,0)。  
      若把视图变换函数gluLookAt()函数，改为模型变换函数glTranslatef(),并使用参数(0.0,0.0,-5.0)。这个函数的效果和使用gluLookAt()函数的效果是完全相同的，原因：gluLookAt()函数是通过移动照相机（使用试图变换）来观察这个立方体，而glTranslatef()函数是通过移动茶壶（使用模型变换）。另外注意：视图变换要在模型变换之前进行。

[Viusal C_ 2015 MFC_OpenGL]: https://blog.csdn.net/qq_34911636/article/details/86666112
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220322/77bbe67e97ff44fb9db16e3c7ba03235.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220322/538f6d3b7fe841989954e998d8b8c4ed.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM0OTExNjM2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220322/fd1df6acdc7147469dcf8c9d6028149b.png