变换:向量和矩阵

浏览: 22 发布日期: 2016-11-21 分类: visual-studio

主要使用了:

  • 矩阵构造(平移、旋转、综合变换)

  • 模型视图矩阵

  • 三角形批次类(创建花托)

  • 投影矩阵(透视投影)

示例程序绘制了一个在屏幕中间旋转的线框花托。

// ModelviewProjection.cpp
// OpenGL SuperBible
// Demonstrates OpenGL the ModelviewProjection matrix
// Program by Richard S. Wright Jr.
#include <GLTools.h>    // OpenGL toolkit
#include <GLMatrixStack.h>
#include <GLFrame.h>
#include <GLFrustum.h>
#include <GLGeometryTransform.h>
#include <GLBatch.h>
#include <StopWatch.h>

#include <math.h>
#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif


// Global view frustum class
//使用GLFrustum类来设置透视投影
GLFrustum           viewFrustum;

// The shader manager
//着色器管理器
GLShaderManager     shaderManager;

// The torus
//三角形批次类
GLTriangleBatch     torusBatch;


// Set up the viewport and the projection matrix
//设置视图和投影矩阵
void ChangeSize(int w, int h)
    {
    // Prevent a divide by zero
    //防止h变为0
    if(h == 0)
        h = 1;
    
    // Set Viewport to window dimensions
    //设置视口窗口尺寸
    glViewport(0, 0, w, h);
    //SetPerspective函数的参数是一个从顶点方向看去的视场角度(用角度值表示)
    //宽度和高度的比值和从近剪切面到原件切面的距离
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 1000.0f);
    }


// Called to draw scene
//调用场景
void RenderScene(void)
    {
    // Set up time based animation
    //设置时间为基础的动画
    static CStopWatch rotTimer;
    float yRot = rotTimer.GetElapsedSeconds() * 60.0f;
    
    // Clear the window and the depth buffer
    //清除窗口和深度缓冲区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // Matrix Variables
    //矩阵变量
    M3DMatrix44f mTranslate, mRotate, mModelview, mModelViewProjection;
    
    // Create a translation matrix to move the torus back and into sight
    //创建一个平移矩阵来移动这个圆环面
    m3dTranslationMatrix44(mTranslate, 0.0f, 0.0f, -2.5f);
    
    // Create a rotation matrix based on the current value of yRot
    //创建一个基于yrot值的旋转矩阵
    m3dRotationMatrix44(mRotate, m3dDegToRad(yRot), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    
    // Add the rotation to the translation, store the result in mModelView
    //加上旋转的位移,结果存储在mmodelview
    m3dMatrixMultiply44(mModelview, mTranslate, mRotate);
    
    // Add the modelview matrix to the projection matrix, 
    // the final matrix is the ModelViewProjection matrix.
    //添加模型视图矩阵的投影矩阵,  最后的矩阵是modelviewprojection矩阵。
    m3dMatrixMultiply44(mModelViewProjection, viewFrustum.GetProjectionMatrix(),mModelview);
        
    // Pass this completed matrix to the shader, and render the torus
    //把这个已完成的矩阵传递给着色,并渲染这个圆环面
    GLfloat vBlack[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, mModelViewProjection, vBlack);  
    torusBatch.Draw();


    // Swap buffers, and immediately refresh
    //交换缓冲区,并立即刷新
    glutSwapBuffers();
    glutPostRedisplay();
    }

// This function does any needed initialization on the rendering
// context. 
//此函数在渲染上下文中需要初始化任何初始化。
void SetupRC()
    {
    // Black background
    glClearColor(0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f );

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    shaderManager.InitializeStockShaders();
  
    // This makes a torus
    gltMakeTorus(torusBatch, 0.4f, 0.15f, 30, 30);

    //用于控制多边形的显示方式
    //表示物体的所有面向面用线段显示
    glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
    }


///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Main entry point for GLUT based programs
int main(int argc, char* argv[])
    {
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);//设置当前工作目录
    
    glutInit(&argc, argv);//传输命令行参数并初始化GLUT库

    //使用双缓冲窗口和使用RGBA颜色模式
    //GLUT_DEPTH位标志将一个深度缓冲区分配为显示的一部分,因此我们可以执行深度测试
    // GLUT_STENCIL确保我们也会有一个可用的模板缓冲区
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    glutInitWindowSize(800, 600);//窗口大小
    glutCreateWindow("ModelViewProjection Example");//窗口标题
    glutReshapeFunc(ChangeSize);//改变窗口大小的回调函数
    glutDisplayFunc(RenderScene);//OpenGL渲染代码
        
    //初始化glew库  
    GLenum err = glewInit();
    if (GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
        return 1;
        }
    
    SetupRC();//RC代表渲染环境(Rendering Context)
    
    glutMainLoop();//主消息循环  
    return 0;
    }

运行结果:

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