【OpenGL】二十、OpenGL 矩阵变换 ( 矩阵缩放变换 | 矩阵旋转变换 | 矩阵平移变换 )(一)

简介: 【OpenGL】二十、OpenGL 矩阵变换 ( 矩阵缩放变换 | 矩阵旋转变换 | 矩阵平移变换 )(一)

文章目录

一、绘制三角形

二、选中矩阵设置

三、矩阵缩放变换

四、矩阵旋转变换

五、矩阵平移变换

六、相关资源





一、绘制三角形


先绘制一个三角形 , 矩阵变换的主题就是该三角形 ;


OpenGL 三角形绘制相关参考 【OpenGL】十三、OpenGL 绘制三角形 ( 绘制单个三角形 | 三角形绘制顺序 | 绘制多个三角形 ) 博客 ;



代码示例 :


// 渲染场景
  // 清除缓冲区 , 
  // 使用之前设置的 glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 擦除颜色缓冲区
  // 红色背景
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        // 设置当前的绘制颜色 , 4 个 unsigned byte 
        // 每个颜色的分量占一个字节
        // 参数数据是 R 红色 G 绿色 B 蓝色 A 透明度
        // 下面设置的含义是白色, 绘制点的时候, 每次都使用白色绘制
        glColor4ub(255, 255, 255, 255);
  // 设置当前点的大小
  glPointSize(5.0f);
  // 设置线的宽度 
  glLineWidth(5.0f);
        //glBegin(GL_POINTS); // 绘制点
        //glBegin(GL_LINES);  // 绘制线
  //glBegin(GL_LINE_STRIP);// 绘制前后连接的点组成的线
        //glBegin(GL_LINE_LOOP); // 绘制前后连接的点组成的线 , 并且收尾相连
        //glBegin(GL_TRIANGLES); // 绘制多个三角形
        //glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); // 绘制 GL_TRIANGLE_STRIP 三角形
  //glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); // 绘制三角形扇
  // 绘制三角形
        glBegin(GL_TRIANGLES);
  // 1. 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
  glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 1.0f, -5.0f);
  // 2. 设置绿色 
  glColor4ub(0, 255, 0, 255);
  glVertex3f(-1.0f, 0.0f, -5.0f);
  // 3. 设置蓝色
  glColor4ub(0, 0, 255, 255);
  glVertex3f(1.0f, 0.0f, -5.0f);
        // 绘制三角形结束
        glEnd();
  // 将后缓冲区绘制到前台
  SwapBuffers(dc);



运行效果 :


image.png






二、选中矩阵设置


在 【OpenGL】十、OpenGL 绘制点 ( 初始化 OpenGL 矩阵 | 设置投影矩阵 | 设置模型视图矩阵 | 绘制点 | 清除缓冲区 | 设置当前颜色值 | 设置点大小 | 绘制点 )

博客中简单介绍了 投影矩阵 和 模型视图矩阵 ;


进行 平移 , 缩放 , 旋转 等矩阵操作 , 主要针对 模型视图矩阵 进行操作 ;


在进行 OpenGL 环境渲染时 , 选中了 GL_MODELVIEW 模型视图矩阵后 , 就开始了渲染 , 后面操作的矩阵都是针对该 GL_MODELVIEW 矩阵的 ;


下面的代码是设置矩阵的代码 , 之后就开始了 OpenGL 模型渲染 , 也就是说模型渲染过程中 , 全程都选中了模型矩阵 , 在渲染时进行的矩阵操作 , 都是操作的该选中的 模型视图矩阵 ;


 

// 矩阵环境初始化 , 主要是投影矩阵和模型矩阵 
   // ( 选中投影矩阵 ) 设置矩阵模式 , 告知 GPU 当前要操作的矩阵是投影矩阵
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   // ( 给投影矩阵设置值 ) 向投影矩阵设置参数
   // 参数一 : 50.0f 是摄像机的视口角度
   // 参数二 : 800.0f / 600.0f 是窗口的宽高比
   // 参数三 : 0.1f , 可视的最近的距离
   // 参数四 : 1000.0f , 可视的最远距离
   gluPerspective(50.0f, 800.0f / 600.0f, 0.1f, 1000.0f);
   // 上述设置好了摄像机的参数 , 具体的摄像机能看什么东西 , 就需要模型视图矩阵设置
   // ( 选中模型矩阵 )
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   // ( 设置模型矩阵值 ) , 这里设置的是单位矩阵
   glLoadIdentity();


下面讲的 旋转 , 平移 , 变换 , 都是针对模型视图矩阵进行的操作 ;






三、矩阵缩放变换


渲染时先设置单位矩阵 ,


 

// 设置单位矩阵
  glLoadIdentity();


然后调用 glScalef 方法设置缩放矩阵 , 第 1 11 个参数代表 x 分量的缩放 , 第 2 22 个参数代表 y 分量的缩放 , 第 3 33 个参数代表 z 分量的缩放 ;


// 矩阵缩放
  // 缩放的是下面设置的点的坐标
  // 每个参数都影响 x , y , z 分量
  glScalef(2.0f, 2.0f, 1.0f);


代码示例 : 这里将 x , y 两个分量增加 2 倍 , 相应的点的 x, y 分量都乘以 2 ;


// 主消息循环:
    while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
    {
        if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))
        {
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
        }
  // 渲染场景
  // 设置单位矩阵
  glLoadIdentity();
  // 矩阵缩放
  // 缩放的是下面设置的点的坐标
  // 每个参数都影响 x , y , z 分量
  glScalef(2.0f, 2.0f, 1.0f);
  // 清除缓冲区 , 
  // 使用之前设置的 glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 擦除颜色缓冲区
  // 红色背景
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        // 设置当前的绘制颜色 , 4 个 unsigned byte 
        // 每个颜色的分量占一个字节
        // 参数数据是 R 红色 G 绿色 B 蓝色 A 透明度
        // 下面设置的含义是白色, 绘制点的时候, 每次都使用白色绘制
        glColor4ub(255, 255, 255, 255);
  // 设置当前点的大小
  glPointSize(5.0f);
  // 设置线的宽度 
  glLineWidth(5.0f);
        //glBegin(GL_POINTS); // 绘制点
        //glBegin(GL_LINES);  // 绘制线
  //glBegin(GL_LINE_STRIP);// 绘制前后连接的点组成的线
        //glBegin(GL_LINE_LOOP); // 绘制前后连接的点组成的线 , 并且收尾相连
        //glBegin(GL_TRIANGLES); // 绘制多个三角形
        //glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); // 绘制 GL_TRIANGLE_STRIP 三角形
  //glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); // 绘制三角形扇
  // 绘制三角形
        glBegin(GL_TRIANGLES);
  // 1. 设置白色 , glVertex3f (GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z)
  glColor4ub(255, 255, 255, 255);
        glVertex3f(0.0f, 1.0f, -5.0f);
  // 2. 设置绿色 
  glColor4ub(0, 255, 0, 255);
  glVertex3f(-1.0f, 0.0f, -5.0f);
  // 3. 设置蓝色
  glColor4ub(0, 0, 255, 255);
  glVertex3f(1.0f, 0.0f, -5.0f);
        // 绘制三角形结束
        glEnd();
  // 将后缓冲区绘制到前台
  SwapBuffers(dc);
    }



执行效果 : 对比 ( 一 ) 中的三角形 , 增加了 2 倍 ;

image.png





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