精华公布栏

发信人: rhine (有雨无风), 信区: BorlandDev
标  题: OpenGL在C++Builder中的应用(6)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Aug 27 06:42:37 2000), 转信

发信人: jinchao (Sonic), 信区: BCB
发信站: BBS 水木清华站 (Fri Jul 30 09:11:27 1999) WWW-POST

         （六）坐标变换
    从三维几何图元到最终的二维图象，OpenGL要做一系列的变换和处理，其中基本过程
如下：

   物体坐标系
       | 模视变换
       V
    眼坐标系
       | 投影变换
       V
   剪裁坐标系
       | 透视变换
       V
归一化设备坐标系
       | 视口变换
       V
   窗口坐标系

       对于OpenGL开发人员，需重点理解的是物体坐标系和模视变换，OpenGL的物体坐
标系使用标准的右手坐标系，点的坐标表示为(x,y,z)或(X,Y,Z,w),这在前面已介绍过，
这几种变换都是通过矩阵运算来完成的，大家最好看看计算机图形学以理解这部分内容，
不过一般的OpenGL程序并不需要给出具体的变换矩阵，请大家回忆一下例一中的
FormResize()函数：

void __fastcall TForm1::FormResize(TObject *Sender)
{
    HDC hDC;
    hDC=GetDC(this->Handle);
    wglMakeCurrent(hDC,m_hRC);
    glViewport(0,0,this->ClientWidth,this->ClientHeight);//定义视口范围

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);//定义当前矩阵为投影变换矩阵
    glLoadIdentity();           //装入单位矩阵
    glOrtho(0.0f,4.0f,0.0f,4.0f,0.0f,4.0f);  //定义裁剪范围

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //定义当前矩阵为模视变换矩阵
    glLoadIdentity();

    wglMakeCurrent(NULL,NULL);
    ReleaseDC(this->Handle,hDC);
}

   该函数定义了模视变换矩阵和投影变换矩阵，其中void glMatrixMode(GLenum mode)
用于指定当前变换矩阵，mode取值为：GL_MODELVIEW(模视变换矩阵),GL_PROJECTION（投
影变换矩阵),GL_TEXTURE(纹理坐标变换矩阵),指定当前矩阵后所有操作都针对该矩阵，
函数void glLoadIdentity(void)用于装入标准的4X4单位矩阵（主对角线上元素为1，其
他为0），这是对矩阵必要的初始化。
   具体的模视变换由以下几个函数完成：
   1.  void glTranslate{fd}(TYPE x,TYPE y,TYPE z);
           平移变换，x,y,z为在三个方向上的平移距离
   2.  void glTranslate{fd}(TYPE angle,TYPE x,TYPE y,TYPE z);
           旋转变换，angle的单位为度，例如glTranslatef(45.0, 0.0, 0.0,1.0)表示
坐标系绕Z轴旋转45度
   3.  glScale{fd}(TYPE sx,TYPE sy,TYPE sz);
          sx,sy,sz为缩放比例，当是负值时会产生镜象操作
   需注意的是，这几种变换是对坐标系操作的，如果对单个对象进行变换，应用函数
void glPushMatrix(void)将当前矩阵入栈，等完成变换后用函数 void
glPopMatrix(void)将矩阵弹出

  下面是综合利用这几种变换的一个例子，显示一不断旋转、缩放、平移的立方体，点击
鼠标控制动画的开停，仍以例一为基础，修改如下：
  1. 加入全局变量：
//立方体顶点坐标
GLfloat P1[3]={1.0f,-1.0f,-1.0f},P2[3]={1.0f,1.0f,-1.0f},
        P3[3]={1.0f,1.0f,1.0f},P4[3]={1.0f,-1.0f,1.0f},
        P5[3]={-1.0f,-1.0f,1.0f},P6[3]={-1.0f,1.0f,1.0f},
        P7[3]={-1.0f,1.0f,-1.0f},P8[3]={-1.0f,-1.0f,-1.0f};
//顶点的颜色
GLfloat C1[3]={1.0f,1.0f,1.0f},C2[3]={0.0f,0.0f,1.0f},
        C3[3]={0.0f,1.0f,0.0f},C4[3]={0.0f,1.0f,1.0f},
        C5[3]={1.0f,0.0f,0.0f},C6[3]={1.0f,0.0f,1.0f},
        C7[3]={1.0f,1.0f,0.0f},C8[3]={1.0f,1.0f,1.0f};
static GLint AnimationMode=1;//动画开关
  2.  修改DrawWithOpenGL()如下：
void TForm1::DrawWithOpenGL()
{
    HDC hDC;
    hDC = wglGetCurrentDC();
    glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glPushMatrix();//当前矩阵入栈
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);//打开深度检测开关，以进行消隐计算

    static GLfloat trans=0.00f,dt=0.01f;
    trans+=dt;
    if(trans>=1.0)dt=-0.01f;
    if(trans<=-1.0f)dt=0.01f;
    glTranslatef(trans,trans,0.0f);//平移变换

    static GLfloat scale=0.01f,ds=0.01f;
    scale+=ds;
    if(scale>=1.00f)ds=-0.01f;
    if(scale<=0.01f)ds=0.01f;
    glScalef(scale,scale,scale);//缩放变换

    static GLfloat angle=0.00f,da=2.0f;
    angle+=da;
    if(angle>=360.0f)angle-=360.0f;
    glRotatef(angle,1.0f,0.0f,0.0f);//旋转变换
    glRotatef(angle,0.0f,1.0f,0.0f);
    glRotatef(angle,1.0f,0.0f,1.0f);

    glBegin(GL_QUADS);//以下是绘制立方体的六个面
     glColor3fv(C1);glVertex3fv(P1);glColor3fv(C2);glVertex3fv(P2);
     glColor3fv(C3);glVertex3fv(P3);glColor3fv(C4);glVertex3fv(P4);

     glColor3fv(C5);glVertex3fv(P5);glColor3fv(C6);glVertex3fv(P6);
     glColor3fv(C7);glVertex3fv(P7);glColor3fv(C8);glVertex3fv(P8);

     glColor3fv(C5);glVertex3fv(P5);glColor3fv(C6);glVertex3fv(P6);
     glColor3fv(C3);glVertex3fv(P3);glColor3fv(C4);glVertex3fv(P4);

     glColor3fv(C1);glVertex3fv(P1);glColor3fv(C2);glVertex3fv(P2);
     glColor3fv(C7);glVertex3fv(P7);glColor3fv(C8);glVertex3fv(P8);

     glColor3fv(C2);glVertex3fv(P2);glColor3fv(C3);glVertex3fv(P3);
     glColor3fv(C6);glVertex3fv(P6);glColor3fv(C7);glVertex3fv(P7);

     glColor3fv(C1);glVertex3fv(P1);glColor3fv(C4);glVertex3fv(P4);
     glColor3fv(C5);glVertex3fv(P5);glColor3fv(C8);glVertex3fv(P8);

    glEnd();
    glPopMatrix();
    glFlush();
    SwapBuffers(hDC);

}
  3.将函数FormResize()中定义裁减范围的一句改为：
      glOrtho(-3.0f,3.0f,-3.0f,3.0f,-3.0f,3.0f);
  4.加入Timer控件，该其Interval属性为100，并加入如下函数：
//--------------------------------------------------------------------------
void __fastcall TForm1::FormMouseDown(TObject *Sender, TMouseButton Button,
      TShiftState Shift, int X, int Y)
{
    AnimationMode=!AnimationMode;
}
//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Timer1Timer(TObject *Sender)
{
    MSG msg;
    if(AnimationMode&&!PeekMessage(&msg,this->Handle,
        0,0,PM_NOREMOVE)) //如果允许动画而且消息堆栈中没有消息
      FormPaint(Sender);
}


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        念天地之悠悠,
        独沧然而泪下,
        知我者谓我心忧，
        不知我者谓我何求......

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