C#应用视频教程2.3 OPENGL虚拟仿真介绍

本节最重要的一个内容，就是让视野可以平移+旋转+缩放（就像打CS游戏一样以第一人称视角去观察物体，如果可能的话W,S,A,D四个按键控制人物移动，还有鼠标控制视角），本节最重要的一个概念就是设置观察视角（gl.LookAt函数，这个函数一共有九个参数，我们可以分成三组，第一组XYZ表示了眼睛的位置，第二组XYZ表示了物体的XYZ，第三组代表人眼睛的朝向，正常为(0，1，0)，如果不用眼睛而是用相机作比喻，相机正常安装放置，也可以倒180度安装放置，则对应参数为(0，-1，0)，也可以斜着放置，总之三个参数可以描述相机的放置方法）

在测试这九个参数之前，我们仍然要做一些初始化的工作（在OpenGLInitialized方法中做比较典型）有一个函数Perspective，还有一个函数MatricxMode，都先照着抄，意义大致就是设置为第一人称的观察模式

在程序加载的时候，要设置初始的九个参数值（为了对比测试结果，先按照下面的做，我们只是让眼睛的Z有一个数值，其他都保持为1，除了UP_Y是1，最后三个参数一般设置为0，1，0即可）

仅仅修改眼睛的三个数值，同时把眼睛的位置用一个小球画出来，把观察点也用小球画出来（目前的观察点是不变的，保持为0），感受（你的人在平移，没有转头，低头，抬头，注意只是位置在平移，你眼睛始终盯着那个绿色的小球）

再来做一个简单的测试，我们如果让ViewEyeX和ViewObjectX同时移动会怎样？可以发现确实能够实现平移运动（就相当于你在平移视图）

如果勾选Y参与则为往另一个方向平移运动

Z参与的效果就是缩放（可以想象绿色的小球一开始在画布的Z=0的位置，而且画的底平面也是Z=0的位置，你把眼睛和视角的坐标同步往前推，绿色的小球就跑到了底平面的后面，所以看不到了，而你的眼睛还在往前走，所以看到的底平面越来越大，感觉在缩放），当然如果你不让Z参与，仅仅动Eye_Z，也是能实现缩放的，而且缩放效果更明显，因为观察的点不变，人在往前走，就像你本来墙上有一行字看不清，你凑上去看（而勾选Z参与的效果更像是墙上有一行字，你往前凑上去看，这行字也后退，你只是看到墙越来越近了），具体是否勾选Z参数来设置缩放后面介绍。

再来思考一个问题，如果我们始终不修改lookat的九个参数，只是在实际绘图之前加入一个平移+一个旋转的变量，会怎么样？（你的眼睛和观察点都保持不变，但是实际上绘图开始点却每次都在变），将这个之前需要明确一个很重要的概念。OPENGL中如果用PushMatrix和PopMatrix包起来的则是不影响外面的（比如我没有把绘制之前的平移用这个包起来，则会对后面所有绘制的东西产生影响，相反我在绘制底平面，小球之类的东西时候，只要用这个包起来，我包起来的部分不管怎么平移+旋转，对外来说都等于没有改变画笔的位置和姿态）

可以证明也是能实现平移，缩放，旋转的，注意其实本质是一样的（你要看更大的效果，要么你走近了看，要么你把画布挪近了看，你要看画布翻转，要么你人围着画布走一圈，要么你把画布绕着他自己中间转一圈等等）。注意不要修改UP_X,UP_Y,UP_Z的值，一般相机的安装位置固定了之后，参数就应该是固定的，你改了这三个参数，那么前面的说法就不成立了（比如我给了一个UP_X的不是零的值，我再测试Trans_X的时候就不是标准的X方向平移了），实际上改完之后相机到底是什么样一个效果也不好说（比较牛逼的软件MAYA,3DMAX会给出一个相机的图示，告诉你当前相机就是这么安装的，我们不做特别复杂的应用，不会用到调相机参数的问题）

毋庸置疑，我们绘图的中心位置就是平移和旋转的坐标系中心点（前后，左右，绕Z轴翻转，而且能够看到大部分我们需要的视角就够用了，这种方法比前面去分析九个参数要简单的多）

在附件的参考代码中有一个cameraRove的范例程序，他总结了类似于CS的第一人称视角，但是实现的还不够完整，感兴趣的读者可以自己深入研究实现的原理，我个人只能看懂一部分（我把他的九个参数都用文本框采集出来了，实际上在修改视图的时候只有m_ViewX和m_ViewZ在动，具体怎么动的就感觉很复杂了）