openGL将三维坐标转换成二维坐标在…

数据：利用kinect已经将人体骨架的三维坐标提取出来，并保存在一个txt文档里面

目的：将三维坐标在屏幕上显示出来。

工具：openGL

 

通过查阅资料和老师的指导，如果想把三维坐标在屏幕上显示出来，要先转换成二维坐标，因为屏幕上显示的都是二维数据，就比如一张图片上面的像素点都是二维数据（x，y）,即便有通道数，也是用二维来表示的。而能实现这个功能的工具有openGL、Direct3D、java3D。通过查看《OpenGL入门教程(精)》，知道里面有将三维坐标显示的函数glVertex3f(1.0f, 3.0f, 0.0f);所以打算用openGL实现。

一：openGL简介

OpenGL（英语：Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的应用程序接口（API）的规范，它用于生成二维、三维图像。这个接口由近三百五十个不同的函数调用组成，用来从简单的图形比特绘制复杂的三维景象。而另一种程序接口系统是仅用于MicrosoftWindows上的Direct3D。OpenGL常用于CAD、虚拟实境、科学可视化程序和电子游戏开发。（来自维基百科）

看以上的的介绍，可以知道，openGL可以跨平台，而Direct3D只能在微软的系统上运行的API。微软为了推广自己的Direct3D，自从在VC6.0上这个也是老师建议学习一下API的原因，虽然只是皮毛。

进入正题：

首先，要配置openGL GLUT（gl使用工具包）的环境（转）

第一步：下载OpenGL的GLUT库

Windows环境下的GLUT下载地址：（苹果机不需要安装，自带）  

http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip

第二步：OpenGL库和配置文件

OpenGL库配置用到的文件分为下面三类：

■ 动态链接库文件（.dll）

glaux.dll, glu32.dll,glut32.dll, OPENGL32.DLL, glut.dll。

■ 头文件（.h）

GL.H, GLAUX.H, GLU.H,glut.h。

■ 库文件（.lib）

GLAUX.LIB、Glu32.lib、glut32.lib、Opengl32.lib，glut.lib。

其中opengl32.dll,glaux.dll,glu32.dll是安装显卡驱动自带，应该每个系统里面都有,如果没有重新安装显卡驱动。

其中glut32.dll, glut.dll, glut.h,glut32.lib, glut.lib 是在刚才那个地址下载的，打开压缩包后会有5个文件

下面就是区别了，VC++2008不带GL.H, GLAUX.h,glu.h, glaux.lib, glu32.lib,opengl32.lib这些文件要在网上下载或者在VC6.0里面拷贝出来，

如果想要全套的文件，网上可以下载，也可以给我博客留言，我发给你。 

第三步：Windows下配置OpenGL

把glut32.dll,glut.dll拷贝到C:\WINDOWS\system32目录下，system32目录下应该已经有 opengl32.dll, glu32.dll了。

把GL.H, GLAUX.h, glu.h,glut.h  拷贝到 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0\VC\include\gl

把 GLAUX.LIB、Glu32.lib、glut32.lib、Opengl32.lib，glut.lib拷贝到 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio9.0\VC\lib

接下来：实现三维坐标的显示。

遇到的问题1：由于我有15个骨骼点每一帧上面，所有我需要把这15个骨骼点显示出来，并且用直线连接起来，实现一帧图像中骨骼的重建。但是如果用线连起来之后，就有分不清楚点在哪的可能。比如：一条直线上可能有三个点，但是由于没有弯曲，所以会以为只有两端的两个点（或者只有弯曲处的点），为了解决这个问题，可以在三维点的周围画出一个圆球或者方块。也就是为了将是三维点的地方凸显出来。但是由于openGL要求：指定顶点的命令必须包含在glBegin函数之后，glEnd函数之前(否则指定的定点将被忽略)，并由glBegin来指明如何使用这些点。举例说明下：

glBegin(GL_POINTS);

   glVertex2f(0.0f,0.0f);

   glVertex2f(0.5f, 0.0f);

glEnd();

 

就是不管你是画点，画线，画多边形，等，要在glbegin和glEnd之间。和MFC中的路径层的定义差不多。

那么问题又来了，为什么openGL要这么做呢？

自然是有道理的：

假设现在我已经指定了若干顶点，那么OpenGL是如何知道我想拿这些顶点来干什么呢？是一个一个的画

出来，还是连成线？或者构成一个多边形？或者做其它什么事情？

 

问题2：如果在给定的glBegin和glEnd中，我只能画给定的几种图形中的一个，不知道怎么既画Line又画圆或者方块之类的东西（应该能实现，但是我没有找到办法）。

解决办法：

为了解决以上两个问题，既能凸显出点存在的位置，又能将骨架显示出来（也就是将点用线连上）。我将每两点的连线用不同的颜色表示，同时将显示的颜色变的粗一些（openGL里面有函数void glLineWidth(GLfloat width);可以指定直线的宽度）。这样以上两个问题都解决了。

 

问题3：怎么将一帧一帧的图像形成视频，跑起来。

解决办法：

利用函数glutIdleFunc(&myIdle);该函数在CPU空闲的时候被调用，参数myIdle是一个自定义函数，将要显示的视频帧的函数myDisplay放入其中，就可以实现视频的功能了。因为CPU是循环调用这个函数的。

 

总结：解决这个问题分以下两步：

1、将txt里面的数据全部读取到一个Vector中，二维Vector，每一维表示一帧图像的数据。

2、将一帧数据在myDisplay函数中显示出来。在myIdle函数里面调用myDisplay函数即可。由于myDisplay循环被调用，所以视频帧也就成视频了。

 上代码：新手，写的不好。

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <string>#include <fstream>#include <vector>#include <windows.h>#include <math.h>#include <time.h> #define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK#include <GL/glut.h>using namespace std;int i=0;vector<float> skeletonData;int frameidx = 0;vector< vector<float> > frames;//计算帧率double CalFrequency() { 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 = 50.0/timegap; return save; } //用直线画骨架void myDisplayLine(){double FPS = CalFrequency(); //printf("FPS = %f\n", FPS); cout <<"第"<< frameidx<<"帧"<< endl;skeletonData = frames[frameidx];glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//glPointSize(5.0f);glLineWidth(3.0f);//glBegin(GL_POINTS);glBegin(GL_LINES);//1--2glColor3ub(255,0,0);//红//1--2glVertex3f(skeletonData[0], skeletonData[1], 0.999999);glVertex3f(skeletonData[3], skeletonData[4], skeletonData[5]);//2--3glColor3ub(0,255,0);//绿glVertex3f(skeletonData[3], skeletonData[4], skeletonData[5]);glVertex3f(skeletonData[6], skeletonData[7], skeletonData[8]);//2--4glColor3ub(0,0,255);//蓝glVertex3f(skeletonData[3], skeletonData[4], skeletonData[5]);glVertex3f(skeletonData[9], skeletonData[10], skeletonData[11]);//3--5glColor3ub(255,255,0);//黄glVertex3f(skeletonData[6], skeletonData[7], skeletonData[8]);glVertex3f(skeletonData[12], skeletonData[13], skeletonData[14]);//5--7glColor3ub(255,255,255);//白glVertex3f(skeletonData[12], skeletonData[13], skeletonData[14]);glVertex3f(skeletonData[18], skeletonData[19], skeletonData[20]);//4--6glColor3ub(255,0,255);//粉glVertex3f(skeletonData[9], skeletonData[10], skeletonData[11]);glVertex3f(skeletonData[15], skeletonData[16], skeletonData[17]);//6--8glColor3ub(255,128,0);//橙glVertex3f(skeletonData[15], skeletonData[16], skeletonData[17]);glVertex3f(skeletonData[21], skeletonData[22], skeletonData[23]);//2--9glColor3ub(0,255,255);glVertex3f(skeletonData[3], skeletonData[4], skeletonData[5]);glVertex3f(skeletonData[24], skeletonData[25], skeletonData[26]);//9--10glColor3ub(128,128,0);glVertex3f(skeletonData[24], skeletonData[25], skeletonData[26]);glVertex3f(skeletonData[27], skeletonData[28], skeletonData[29]);//9--11glColor3ub(128,128,128);glVertex3f(skeletonData[24], skeletonData[25], skeletonData[26]);glVertex3f(skeletonData[30], skeletonData[31], skeletonData[32]);//10--12glColor3ub(0,128,64);glVertex3f(skeletonData[27], skeletonData[28], skeletonData[29]);glVertex3f(skeletonData[33], skeletonData[34], skeletonData[35]);//12--14glColor3ub(64,0,64);glVertex3f(skeletonData[33], skeletonData[34], skeletonData[35]);glVertex3f(skeletonData[39], skeletonData[40], skeletonData[41]);//11--13glColor3ub(0,64,64);glVertex3f(skeletonData[30], skeletonData[31], skeletonData[32]);glVertex3f(skeletonData[36], skeletonData[37], skeletonData[38]);//13--15glColor3ub(128,64,64);glVertex3f(skeletonData[36], skeletonData[37], skeletonData[38]);glVertex3f(skeletonData[42], skeletonData[43], skeletonData[44]);glEnd();glFlush();//使用双缓冲技术glutSwapBuffers();}void readdata(string &filename, vector< vector<float> > &skeData){skeData.clear();ifstream infile(filename.c_str());string temp;int j = 0;vector<float> tmp;skeData.push_back(tmp);while (getline(infile,temp)){cout<<temp<<endl;string xx;string yy;string zz;if (temp.size()>20){int pos1 = temp.find(' ');int pos2 = temp.find(',');xx = temp.substr(pos1,10);string str = temp.substr(pos2+1,temp.size());pos1 = str.find(',');yy = str.substr(0,pos1);zz = str.substr(pos1+1,str.size());skeData[j].push_back(atof(xx.c_str()));skeData[j].push_back(atof(yy.c_str()));skeData[j].push_back(atof(zz.c_str()));i = i+3;}if(i == 45){i = 0;j++;vector<float> tmp1;skeData.push_back(tmp1);}}skeData.pop_back();infile.close();}void myIdle(){if(frameidx >= frames.size()){frameidx = 0;}myDisplayLine();frameidx++;Sleep(30);}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){string filename("video1.txt");//cin>>filename;readdata(filename, frames);glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_RGB |GLUT_DOUBLE);glutInitWindowPosition(100,100);glutInitWindowSize(500,500);glutCreateWindow("openGL 显示三维坐标信息");glutDisplayFunc(&myDisplayLine);glutIdleFunc(&myIdle);//利用定时器可以实现和函数flutIdleFunc相同的功能//glutTimerFunc(500,timerProc,1); //SetupRC();glutMainLoop();return 0;}