计算机图形学——OpenGL学习系列之Graphics3D

逃离我推掉我的手 2022-10-01 04:54 247阅读 0赞

# 计算机图形学——OpenGL学习系列之Graphics3D #

## 一、OpenGl中的坐标系 ##

跟数学中常见的坐标系有点不同，Z轴垂直纸面，反正我刚开始是不习惯的

![20170326163235615][]

## 二、OpenGl中的几何变换 ##

在OpenGl中，无论2D还是3D都可以进行几何变换，实现原理就是调用函数生成变换矩阵：

<table> 
 OpenGl中与变换矩阵相关的函数 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>glMatrixMode(GL_MODEL_VIEW) </td> 
 <td>选中矩阵为后续矩阵操作对象 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>glTranslate(x,y,z) </td> 
 <td>构造一个平移矩阵，和当前选中矩阵相乘 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>glRotate(th_rad,vx,vy,vz) </td> 
 <td>构造一个旋转矩阵，一参为旋转弧度 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>glScale(x,y,z) </td> 
 <td>构造一个缩放矩阵，和当前选中矩阵相乘 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>glLoadIdentity() </td> 
 <td>设置当前矩阵为单位矩阵 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>glPushMatrix() </td> 
 <td>将选中矩阵压栈 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>glPopMatrix() </td> 
 <td>将栈顶矩阵弹出设为选中矩阵 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 三、使用OpenGl绘制长方体 ##

这是一个简单的程序，原理很简单，就是对于长方体的6个面分别绘制就行，然后旋转一定的角度就可以有立体感了。

#include <gl\glut.h>
 //6个面的绘制顺序,存储的是顶点的下标
 static const GLint quads[][4] = {
 	0, 2, 3, 1,
 0, 4, 6, 2,
 0, 1, 5, 4,
 4, 5, 7, 6,
 1, 3, 7, 5,
 2, 6, 7, 3,
 };
 void draw_cube(GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z){
 	//8个顶点
 	static const GLfloat vetexs[][3] = {
 		 0.0,0.0,0.0,
 		 x,0.0,0.0,
 		 0.0,y,0.0,
 		 x,y,0.0,
 		 0.0,0.0,z,
 		 x,0.0,z,
 		 0.0,y,z,
 		 x,y,z
 	};
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 	 glFrontFace(GL_CCW);
 	 glCullFace(GL_BACK);
 	 glEnable(GL_CULL_FACE);
 	 glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
 	 glRotated(15,1,0,0);
 	 glRotated(15,0,1,0);
 	 glTranslatef(-x/2,-y/2,-z/2);	//平移至中心
 	//画立方体
 	for(int i = 0;i<6;i++){
 		glBegin(GL_QUADS);
 				glVertex3f(vetexs[quads[i][0]][0],vetexs[quads[i][0]][1],vetexs[quads[i][0]][2]);
 				glVertex3f(vetexs[quads[i][1]][0],vetexs[quads[i][1]][1],vetexs[quads[i][1]][2]);
 				glVertex3f(vetexs[quads[i][2]][0],vetexs[quads[i][2]][1],vetexs[quads[i][2]][2]);
 				glVertex3f(vetexs[quads[i][3]][0],vetexs[quads[i][3]][1],vetexs[quads[i][3]][2]);
 		glEnd();
 	}
 }
 void mydisplay(){
 
 	draw_cube(1.0,0.2,0.8);
 	glFlush();
 }
 int main(int argc, char *argv[])
 {
 glutInit(&argc, argv);
 glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
 glutInitWindowPosition(100, 100);
 glutInitWindowSize(600, 600);
 glutCreateWindow("HelloOpenGL");
 glutDisplayFunc(&mydisplay);
 glutMainLoop();
 return 0;
 }

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