无法使用opengl在c中旋转运动对象

Question

我试图在移动对象时旋转它，但是我无法使其移动并沿我希望其移动的点旋转。

struct point {
    int x;
    int y;
};

// A line between two points.

struct line {
    struct point start;
    struct point end;
};

float j = 100.0;
float rotationAngle = 0.0f; // The angle of rotation for our object  

void rotateObjectWithMovement(void functionToDrawObject(), struct point pivot, float rotationAngle) {
    glPushMatrix();
    glTranslatef(pivot.x, pivot.y, 0.0f);
    glRotatef(rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    functionToDrawObject();
    glPopMatrix();
}

void rotateObjectWithoutMovement(void functionToDrawObject(), struct point pivot, float rotationAngle) {
    glPushMatrix();
    glTranslatef(pivot.x, pivot.y, 0.0f);
    glRotatef(rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glTranslatef(-pivot.x, -pivot.y, 0.0f);
    functionToDrawObject();
    glPopMatrix();
}

void rocket() {

    struct point allPoints[2] = {
        { 100, 100},
        { 150, 150}
    };      
    struct line line1 = {allPoints[0], allPoints[1]};
    glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);
    drawLines(&line1, 1);
}

void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();

    struct point pivot={j,100};
    rotateObjectWithoutMovement(rocket,pivot,rotationAngle);
    //rotateObjectWithMovement(rocket,pivot,rotationAngle);

    //reference line
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2f(0, 100);
    glVertex2d(1000, 100);
    glEnd();

    j += 1;  

    rotationAngle += 0.5f; // Increment our rotation value  
    if (rotationAngle > 360.0f) // If we have rotated beyond 360 degrees (a full rotation)  
        rotationAngle -= 360.0f; // Subtract 360 degrees off of our rotation
    glutSwapBuffers(); // Swap our buffers
}

void myinit() {
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluOrtho2D(0.0, 988.0, 0.0, 999.0);
    glClearColor(0.5f, 0.5f, 1, 1);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE);
    glutInitWindowSize(700, 500);
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutCreateWindow("OpenGL Hierarchical Modeling 2D Example");

    myinit();

    glutDisplayFunc(display);
    glutIdleFunc(display);

    glutMainLoop();
    return 0;
}

rotationWithMoment（）函数获取对象，对象必须旋转到的静态坐标和角度，并以状态坐标为轴进行旋转。

rotationWithoutMovement（）函数接收一个对象，将其旋转到的坐标和角度更改为该对象，并以变化的坐标作为枢轴对其进行旋转（例如：旋转直线就像车轮旋转一样），发送变化的坐标此功能使线以某种方式旋转。

我一直在努力使其工作2天，不知道我要去哪里错了。

我正在尝试将发送的对象移动到（x，y）点并以指定角度旋转。 为此，我尝试构建该函数，方法是接受该函数来绘制要旋转和移动的对象。

如果我向它发送一个恒定的坐标，则rotateWithoutMovement效果很好。

Answer 1

您的函数似乎是在做出您尚未公开的假设，或者参数数量少于所需数量。 特别是，未指定要相对于对象坐标旋转的轴。

只有绕穿过对象中心的轴的旋转才不会使对象发生净运动-绕顶点质心的旋转会保留质心； 关于（虚拟）质心的那些保留了质心。 通过glRotatef()应用的OpenGL旋转始终围绕穿过原点的轴，因此通常，您需要执行以下逻辑操作序列：

1. 选择一个位于所需旋转轴上的点P0 （例如，顶点质心）。

2. 应用将P0移至原点的平移。

3. 应用所需的旋转。

4. 应用将原点带回到P0 。

您可以将其与其他转换结合使用以实现对象移动。 要么

• 在（1）之前执行翻译，并在（1）/（2）中进行解释，或者
• 在（4）之后或与之结合执行。

如果我们假设您的functionToDrawObject()根据坐标定义了一个可绘制对象，以使所需的旋转轴已经通过原点（似乎您确实在假设），那么就不需要（1）和（2），因为所需的转换为零。 否则，您将需要在对象的坐标系中提供所需的枢轴点，与对象在世界坐标系中的所需位置分开。 让我们做出这个假设。

在编写函数之前，我们需要了解另一件事：OpenGL将当前矩阵定义为一个乘以左侧坐标的Matrix ： Matrix * X = X' ，并且在您应用新的变换（旋转，平移或缩放）时，其矩阵与右边的当前矩阵合并，如Current * M = New 。 实际上，这意味着您要应用矩阵的程序顺序与您希望将它们应用于图形坐标的逻辑顺序相反，或者等效地，程序的结构与矩阵方程的结构相同它编码。

您所需的函数将具有以下形式：

void rotateObjectWithoutMovement(void functionToDrawObject(), struct point pivot,
        float rotationAngle) {
    glPushMatrix();
    // No translation needed, because we're rotating around the object's
    // natural origin (thus pivot is unused) ...
    glRotatef(rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    functionToDrawObject();
    glPopMatrix();
}

void rotateObjectWithMovement(void functionToDrawObject(), struct point pivot,
        float rotationAngle) {
    glPushMatrix();

    // Translate to the desired position after rotating to orient the object
    // as desired.  No additional translation is needed because we did not
    // apply any before the rotation.
    glTranslatef(pivot.x, pivot.y, 0.0f);
    glRotatef(rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    // No _initial_ translation needed, because we're rotating around the object's
    // natural origin ...
    functionToDrawObject();
    glPopMatrix();
}

还要注意，旋转之前没有应用平移会影响绘制对象的最终方向-这种平移仅影响对象在场景中的位置（当然，旋转后应用平移也是如此）。

但是，我怀疑我们先前的假设并不是您真正想做的。 在这种情况下，您真正​​想要的可能是这样的：

void rotateObjectWithMovement(void functionToDrawObject(), struct point pivot,
        float rotationAngle, struct point translation) {
    glPushMatrix();
    glTranslatef(pivot.x + translation.x, pivot.y + translation.y, 0.0f);
    glRotatef(rotationAngle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glTranslatef(-pivot.x, -pivot.y, 0.0f);
    functionToDrawObject();
    glPopMatrix();
}

void rotateObjectWithoutMovement(void functionToDrawObject(), struct point pivot,
        float rotationAngle) {
    static const struct point zero = { 0, 0 };
    rotateObjectWithMovement(functionToDrawObject, pivot, rotationAngle, zero);
}