四 OpenGL中的变换

一 视点变换

相机位置(视点)的变换

void gluLookAt(GLdouble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,

GLdouble centerx,GLdouble centery, GLdouble centerz ,

GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz)

二 模型变换

模型位置的变化

1 平移

glTranslate{fd}(TYPE x,TYPE y,TYPE z);

2 旋转

glRotate{fd}(TYPE angle,TYPE x,TYPE,y,TYPE z);

3 缩放

glScale{fd}(TYPE x,TYPE y,TYPE z);

三 投影变换

将三维模型投影到屏幕上显示。

1 透视投影

离视点近的物体大，离视点远的物体小，远到极点即为消失，成为灭点。

void glFrustum(GLdouble left,GLdouble Right,GLdouble bottom,GLdouble top,GLdouble near,GLdouble far);

void gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear, GLdouble zFar);

2 正视投影

无论物体距离相机多远，投影后的物体大小尺寸不变，正投影相当于在无限远处观察得到的结果。

void glOrtho(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top, GLdouble near,GLdouble far);

void gluOrtho2D(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top);

四 视口变换

将视景体内投影的物体显示在二维的视口平面上。

glViewport(GLint x,GLint y,GLsizei width, GLsizei height);

五 裁剪变换

除了视景体定义的六个裁剪平面外，还可自定义一个或多个附加裁剪平面，以去掉场景中无关的目标。

void glClipPlane(GLenum plane,Const GLdouble *equation);

六 太阳地球月球示例

#include <glut.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h> 

static int day = 200;

double getFPS()
{
	static int count;
	static double save;
	static clock_t last, current;
	double timegap;

	++count;
	if (count <= 50){
		return save;
	}
	count = 0;
	last = current;
	current = clock();
	timegap = (current-last)/(double)CLK_TCK;
	save = 50.0f / timegap;
	return save;
}

void display()
{
	// 打印FPS
	double FPS = getFPS();
	printf("FPS = %f\n", FPS);

	glEnable(GL_DEPTH_TEST);// 开启更新深度缓冲区的功能，被挡住的像素不绘制
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);// 清除颜色缓冲|深度缓冲

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);// 设置当前矩阵模式：对投影矩阵应用随后的矩阵操作
	glLoadIdentity(); //将之前矩阵变换导致变化过的栈顶矩阵重新归位，置为单位矩阵,即之前的矩阵变换带来的影响到此为止
	gluPerspective(75, 1, 1, 400000);// 设置透视投影矩阵

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);// 设置当前矩阵模式：对模型视景矩阵堆栈应用随后的矩阵操作.
	glLoadIdentity();//将之前矩阵变换导致变化过的栈顶矩阵重新归位，置为单位矩阵,即之前的矩阵变换带来的影响到此为止
	gluLookAt(0, -200000, 200000, 0, 0, 0, 0, 0, 1);// 设置视点

	//sun
	glColor3f(1, 0, 0);// 设置绘制颜色为红色
	glutSolidSphere(69600, 20, 20);// 渲染一个球体

	// earth
	glColor3f(0, 0, 1);// 设置绘制颜色为蓝色
	glRotatef(day, 0, 0, -1);// 旋转
	glTranslatef(150000, 0, 0);// 平移
	glutSolidSphere(15945, 20, 20);// 渲染一个球体

	//moon
	glColor3f(1, 1, 0);
	glRotatef(day / 30.0 * 360 - day, 0, 0, -1);// 旋转
	glTranslatef(38000, 0, 0);// 平移
	glutSolidSphere(4345, 20, 20);// 渲染一个球体

	glFlush();// 清空缓冲区，立即执行绘制命令
	glutSwapBuffers();// 双缓冲时交换两个缓冲区指针
}

void idle()
{
	++day;
	if (day > 360){
		day = 0;
	}
	display();// 调用display方法进行强制刷新
}

int main(int argc, char **argv)
{
	glutInit(&argc, argv);// 初始化GLUT
	glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);// 显示显示模式(RGB颜色|双缓冲)
	glutCreateWindow("earth,moon,sun");// 设置窗口标题
	glutInitWindowSize(400, 400);// 设置窗口大小
	glutDisplayFunc(display);// 设置绘制函数
	glutIdleFunc(&idle);
	glutMainLoop();// 开启消息循环

	return 0;
}