OpenGL 图形变换

OpenGL 图形变换

前言：

一天过去了，很快。也没学进去多少东西，有点难受，下周导师要检查我们的进度，需要加紧了。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索      致自己

在分享今天学习的图形操作之前，先更改一下，在OpenGL 单文档配置的一些问题；

在OnSize()函数中，设置模式转换、视点等函数，后面讲解：

void CStepinGLView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy){CView::OnSize(nType, cx, cy);// TODO: 在此处添加消息处理程序代码if (cy > 0){if((m_oldRect.right > cx)||(m_oldRect.bottom > cy))RedrawWindow();m_oldRect.right = cx;m_oldRect.bottom = cy;glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();glFrustum(-1.0,1.0,-1.0,1.0,0.0,7.0);glViewport(0,0,cx,cy);}}

在OnDraw()函数中，使用双缓存和一些初始化设定，可以同时绘制多个图形：

void CStepinGLView::OnDraw(CDC* pDC){CStepinGLDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);if (!pDoc)return;// 双缓存应用（与下面语句成对使用）static BOOL bBusy = FALSE;  if(bBusy)return;bBusy = TRUE;//背景色，没有下面语句时背景为黑色//glClearColor(0.2f,0.2f,0.5f,1.0f);glClearColor(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT |GL_DEPTH_BUFFER_BIT);    //清除缓存，将其背景色置空glMatrixMode(GL_MODELVIEW);                           //启动模型矩阵glLoadIdentity();                                     //初始化矩阵DrawScene();//DrawTriangles();glFinish();SwapBuffers(wglGetCurrentDC());        //双缓存应用（为了动画显示无滞留闪烁）bBusy = FALSE;}

一.投影变换

投影变换就是要将三维物体变换为二维图形。OpenGL提供两种投影方式：

平行投影（Orthographic Projection）和透视投影（Perspective Projection）。

为了使一个盒子看起来更加真实，必须采用透视投影；

在进行投影变换之前应告诉OpenGL将操作透视矩阵（Perspective Matrix）:

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

常采用此函数，在矩阵堆栈中选择透视矩阵。因此透视矩阵必须初始化：

glLoadIdentity();

glLoadIdentity() 用一个4*4的单位矩阵初始化当前选定的矩阵。

1.1平行投影

平行投影，又叫正交投影。它的视景体为一个长方体：

平行投影不会因为物体的远近而改变大小 尺寸，便于我们观察。OpenGL提供两个函数来实现平行投影变换。其一：

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

改函数，近剪切面的左下角（left,bottom,-near）被映射到窗口的左下角，右上角点（right,top,-near）映射到窗口的右上角。-near确定了近剪切面的位置，-far确定了远剪切面的位置。两者必须具有相同的符号。

另一个函数：

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

该函数是将二维图像变换到二维平面上，near和top的缺省值分别是 -1.0和1.0。

1.2透视投影

 OpenGL提供了两个透视投影函数。其一：

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

有一点，near和far表示近剪切面和远剪切面距离视点的远近，必须为非负。例如：

glFrustum(-1.0,1.0,-1.0,1.0,0.0,7.0);

另一个函数：

void gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble near,GLdouble far);

二.几何变换

2.1平移变换

如果将OnSize()函数中的投影函数修改为：

glFrustum(-1.0,1.0,-1.0,1.0,3.0,7.0);

编译之后就会找不到图形；原因是盒子此时处于视景之外。

解决这一问题的方法就是把盒子沿z轴负方向平移，使其进人视景。

在DrawScene()函数中，加入：

glTranslatef(0.0f,0.0f,-4.5f);

同样的，也可以使用此函数，对图形进行平移。

2.2旋转变换

可以使用：

glRotatef(rtri,0.0f,0.0f,0.0f);

对图形进行旋转操作，第一参数表示旋转角度，后面分别表示绕X/Y/Z轴旋转；例如：

glRotatef(90,0.0f,0.1f,0.0f);

就是将图形绕Y轴旋转90度。

另：如果想把图形自动绕某个轴旋转，可以设定一个定时器，WM_TIMER;大概步骤如下：

GLfloat     rtri;CStepinGLView::CStepinGLView()   //构造函数{// TODO: 在此处添加构造代码rtri = 0.0f;             //初始化}void CStepinGLView::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent){// 定时器中设置如果旋转360度 重新if (rtri == 360.0f){rtri = 1.f;}elsertri += 1.f;Invalidate(FALSE);CView::OnTimer(nIDEvent);}int CStepinGLView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct){if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)return -1;// 启动定时器SetTimer(1,120,NULL);return 0;}void CStepinGLView::OnDestroy(){KillTimer(1);     //销毁定时器CView::OnDestroy();}//最后绘制时void CStepinGLView::DrawScene(void){glRotatef(rtri,0.0f,0.1f,0.0f);glutSolidTeapot(0.3);}

2.3缩放变换

glScalef(1.5f,1.5f,1.5f);

就是将物体等比放大1.5倍，也可以不进行等比缩放；

三.视口变换

OpenGL提供了一个定义视口大小的函数：

void glViewPoint(GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height);

视口就是一个用来绘制场景的矩形区域。视口变换决定把场景中的点怎样映射到绘图区。

x和y分别说明视口的左下角点在窗口中的位置，width和height分别是视口的宽度和高度，以像素为单位。

到这里，OnSize （）函数里的函数都讲完了。

四.剪切变换

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

大概就先讲这么多吧，有点累了，明天分享光照和交互！