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OpenGL需要通过视图变换,模型变换,投影变换,视口变换,绘制场景这一系列步骤将图像绘制出来。
1、模型变换和视图变换
从“相对移动”的观点来看,改变观察点的位置与方向和改变物体本身的位置与方向具有等效性。在OpenGL中,实现这两种功能甚至使用的是同样的函数。由于模型和视图的变换都通过矩阵运算来实现,在进行变换前,应先设置当前操作的矩阵为“模型视图矩阵”。设置的方法是以GL_MODELVIEW为参数调用glMatrixMode函数。
通常,我们需要在进行变换前把当前矩阵设置为单位矩阵,进行模型和视图变换,主要涉及到三个函数:glTranslate*,把当前矩阵和一个表示移动物体的矩阵相乘。三个参数分别表示了在三个坐标上的位移。glRotate*,把当前矩阵和一个表示旋转物体的矩阵相乘。物体将绕着(0,0,0)到(x,y,z)的直线以逆时针旋转,参数angle表示旋转的角度。glScale*,把当前矩阵和一个表示缩放物体的矩阵相乘。x,y,z分别表示在该方向上的缩放比例。
2、投影变换
投影变换就是定义一个可视空间,可视空间以外的物体不会被绘制到屏幕上。OpenGL支持两种类型的投影变换,即透视投影和正投影。投影也是使用矩阵来实现的。如果需要操作投影矩阵,需要以GL_PROJECTION为参数调用glMatrixMode函数。
通常,我们需要在进行变换前把当前矩阵设置为单位矩阵。使用glFrustum函数可以将当前的可视空间设置为透视投影空间,也可以使用更常用的gluPerspective函数。正投影相当于在无限远处观察得到的结果,它只是一种理想状态。但对于计算机来说,使用正投影有可能获得更好的运行速度。使用glOrtho函数可以将当前的可视空间设置为正投影空间。
3、视口变换当一切工作已经就绪,只需要把像素绘制到屏幕上了。这时候还剩最后一个问题:应该把像素绘制到窗口的哪个区域呢?通常情况下,默认是完整的填充整个窗口,但我们完全可以只填充一半。(即:把整个图象填充到一半的窗口内),使用glViewport来定义视口。其中前两个参数定义了视口的左下脚(0,0表示最左下方),后两个参数分别是宽度和高度。
下面通过一个例子来看一下OpenGL的变换如何使用。
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标签: opengl 绘制
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