使用OpenGL进行正交投影以及如何在太空中实现相机或物体的运动

Question

我使用GL_POLYGON创建了一个带有显示列表的立方体。我已经在（0,0,0）中的坐标原点初始化它。在我的显示函数中，在glutDisplayFunc中调用我使用代码：

glLoadIdentity();
glOrtho(0,0,0,0,1,1);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

我想使用glOrtho.Well使用正交投影，我的问题是： 考虑到我的窗口大小是 600x600，我还能看到我的立方体是否正常？

更重要的是，我想了解如何使用相对的OpenGL函数移动我的立方体或我的相机的一些指导。让我说我想把我的相机移回（到z轴）或我的立方体到前面（到-z轴） 。我怎样才能做到这一点？

Answer 1

首先你还需要在调用glOrtho()之前将glMatrixMode()设置为GL_PROJECTION ，所以它看起来会像这样。

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();

glOrtho(...); // Replace ... with your values

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();

要移动屏幕，您只需调用以下一项或多项功能即可。

• glTranslate *（）
• glRotate *（）
• glScale *（）

您可以单击上面的链接来阅读每个功能的工作方式和内容。 但基本上：

• glTranslate*()转换/移动当前选定的矩阵。
• glRotate*()旋转当前选定的矩阵。
• glScale*()缩放当前选定的矩阵。

您还可以使用glPushMatrix（）和glPopMatrix（）来推送和弹出当前的矩阵堆栈。

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额外

另请注意，您正在使用旧的和已弃用的函数。 你不应该使用它们，而是你现在想要计算和创建自己的矩阵堆栈。

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相机和物体

基本上你通过组合上述功能来做到这一点。 实际上听起来可能更难听。

我将创建一个1个摄像头和2个对象的示例，基本上是为了让您了解它是如何工作的。

void render()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glLoadIdentity();

    // The Camera Rotations & Translation
    glRotatef(camera_pitch, -1f, 0f, 0f);
    glRotatef(camera_yaw, 0f, 1f, 0f);
    glTranslate(-camera_x, -camera_y, -camera_z);

    // Object 1
    glPushMatrix();
        glRotatef(...);
        glTranslate(...);

        // Render Object 1
    glPopMatrix();

    // Object 2
    glPushMatrix();
        glRotatef(...);
        glTranslate(...);

        // Render Object 2
    glPopMatrix();
}

再次用您自己的值替换....

需要转换相机坐标的原因是因为为什么不移动相机，我们实际上是“推”（翻译等）远离相机/中心的所有东西（因此相机始终位于中心） 。

重要的是，您旋转然后平移或平移然后旋转的顺序非常重要。 当需要相机变换时，您总是需要旋转然后翻译。

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gluLookAt？

gluLookAt 100％相同，就像在我的例子中一样。

例：

// The Camera Rotations & Translation
glRotatef(camera_pitch, -1f, 0f, 0f);
glRotatef(camera_yaw, 0f, 1f, 0f);
glTranslate(-camera_x, -camera_y, -camera_z);

这是我自己的功能，与gluLookAt 。 我怎么知道？ 因为我查看了原来的gluLookAt函数，然后我做了以下函数。

void lookAt(float eyex, float eyey, float eyez, float centerx, float centery, float centerz)
{
    float dx = eyex - centerx;
    float dy = eyey - centery;
    float dz = eyez - centerz;

    float pitch = (float) Math.atan2(dy, Math.sqrt(dx * dx + dz * dz));
    float yaw = (float) Math.atan2(dz, dx);

    pitch = -pitch;
    yaw = yaw - 1.57079633f;

    // Here you could call glLoadIdentity() if you want to reset the matrix
    // glLoadIdentity();

    glRotatef(Math.toDegrees(pitch), -1f, 0f, 0f);
    glRotatef(Math.toDegrees(yaw), 0f, 1f, 0f);
    glTranslatef(-eyex, -eyey, -eyez);
}

您可能需要更改Math.*调用，因为上面的代码不是用C编写的。