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Jeff Molofee的OPENGL教程的方法分析

来源：www.45fan.com  2016-08-24 13:15:56

Jeff Molofee的OPENGL教程的方法分析

Jeff Molofee(NeHe) 的 OPENGL 教程

第四课

Translated by
CKER

Jeff Molofee的OPENGL教程的方法分析

上一课中我教给您三角形和四边形的着色。这一课我将教您如何将这些彩色对象绕着坐标轴旋转。
其实只需在上节课的代码上增加几行就可以了。下面我将整个例程重写一遍。方便您知道增加了什么，修改了什么。
我们增加两个变量来控制这两个对象的旋转。这两个变量加在程序的开始处其他变量的后面( bool fullscreen=TRUE;下面的两行)。它们是浮点类型的变量，使得我们能够非常精确地旋转对象。浮点数包含小数位置，这意味着我们无需使用1、2、3...的角度。你会发现浮点数是OpenGL编程的基础。新变量中叫做 rtri 的用来旋转三角形， rquad 旋转四边形。
#include <windows.h>// Windows的头文件
#include <gl/gl.h>// OpenGL32库的头文件
#include <gl/glu.h>// GLu32库的头文件
#include <gl/glaux.h>// GLaux库的头文件

HGLRC hRC=NULL;// 永久着色描述表
HDC hDC=NULL;// 私有GDI设备描述表
HWND hWnd=NULL;// 保存我们的窗口句柄
HINSTANCE hInstance;// 保存程序的实例

bool keys[256];// 用于键盘例程的数组
bool active=TRUE;// 窗口的活动标志，缺省为TRUE
bool fullscreen=TRUE;// 全屏标志缺省设定成全屏模式

GLfloat rtri; // 用于三角形的角度 ( 新增 )
GLfloat rquad; // 用于四边形的角度 ( 新增 )
接着我们修改DrawGLScene()的代码。
下面这段代码与上一课的相同。
int DrawGLScene(GLvoid) // 此过程中包括所有的绘制代码
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕及深度缓存
glLoadIdentity(); // 重置模型观察矩阵
glTranslatef(-1.5f,0.0f,-6.0f); // 左移 1.5 单位，并移入屏幕 6.0
下一行代码是新的。glRotatef(Angle,Xvector,Yvector,Zvector)负责让对象绕某个轴旋转。这个命令有很多用处。 Angle 通常是个变量代表对象转过的角度。 Xvector , Yvector 和 Zvector 三个参数则共同决定旋转轴的方向。比如(1,0,0)所描述的矢量经过X坐标轴的1个单位处并且方向向右。(-1,0,0)所描述的矢量经过X坐标轴的1个单位处，但方向向左。
D. Michael Traub:提供了对 Xvector , Yvector 和 Zvector 的上述解释。
为了更好的理解X, Y 和 Z的旋转，我举些例子...

X轴－您正在使用一台台锯。锯片中心的轴从左至右摆放(就像OpenGL中的X轴)。尖利的锯齿绕着X轴狂转，看起来要么向上转，要么向下转。取决于锯片开始转时的方向。这与我们在OpenGL中绕着X轴旋转什么的情形是一样的。(译者注：这会儿您要把脸蛋凑向显示器的话，保准被锯开了花 ^-^。)

Y轴－假设您正处于一个巨大的龙卷风中心，龙卷风的中心从地面指向天空(就像OpenGL中的Y轴)。垃圾和碎片围着Y轴从左向右或是从右向左狂转不止。这与我们在OpenGL中绕着Y轴旋转什么的情形是一样的。

Z轴－您从正前方看着一台风扇。风扇的中心正好朝着您(就像OpenGL中的Z轴)。风扇的叶片绕着Z轴顺时针或逆时针狂转。这与我们在OpenGL中绕着Z轴旋转什么的情形是一样的。

下面的一行代码中，如果rtri等于7，我们将三角形绕着Y轴从左向右旋转7 。您也可以改变参数的值，让三角形绕着X和Y轴同时旋转。
glRotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f); // 绕Y轴旋转三角形 ( 新增 )
下面的代码没有变化。在屏幕的左面画了一个彩色渐变三角形，并绕着Y轴从左向右旋转。
glBegin(GL_TRIANGLES); // 绘制三角形
glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //设置当前色为红色
glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // 上顶点
glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);//设置当前色为绿色
glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 0.0f); // 左下
glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);//设置当前色为蓝色
glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 0.0f); // 右下
glEnd(); // 三角形绘制结束
您会注意下面的代码中我们增加了另一个glLoadIdentity()调用。目的是为了重置模型观察矩阵。如果我们没有重置，直接调用glTranslate的话，会出现意料之外的结果。因为坐标轴已经旋转了，很可能没有朝着您所希望的方向。所以我们本来想要左右移动对象的，就可能变成上下移动了，取决于您将坐标轴旋转了多少角度。试试将glLoadIdentity() 注释掉之后，会出现什么结果。

重置模型观察矩阵之后，X，Y，Z轴都以复位，我们调用glTranslate。您会注意到这次我们只向右一了1.5单位，而不是上节课的3.0单位。因为我们重置场景的时候，焦点又回到了场景的中心(0.0处)。这样就只需向右移1.5单位就够了。
当我们移到新位置后，绕X轴旋转四边形。正方形将上下转动。
glLoadIdentity(); // 重置模型观察矩阵
glTranslatef(1.5f,0.0f,-6.0f); // 右移1.5单位,并移入屏幕 6.0
glRotatef(rquad,1.0f,0.0f,0.0f); // 绕X轴旋转四边形 ( 新增 )
下一段代码保持不变。在屏幕的右侧画一个蓝色的正方形。
glColor3f(0.5f,0.5f,1.0f); // 一次性将当前色设置为蓝色
glBegin(GL_QUADS); // 绘制正方形
glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 0.0f); // 左上
glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 0.0f); // 右上
glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 0.0f); // 左下
glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 0.0f); // 右下
glEnd(); // 正方形绘制结束
下两行是新增的。倘若把 rtri 和 rquad 想象为容器，那么在程序的开始我们创建了容器( GLfloat rtri , 和 GLfloat rquad )。当容器创建之后，里面是空的。下面的第一行代码是向容器中添加0.2。因此每次当我们运行完前面的代码后，都会在这里使 rtri 容器中的值增长0.2。后面一行将 rquad 容器中的值减少0.15。同样每次当我们运行完前面的代码后，都会在这里使 rquad 容器中的值下跌0.15。下跌最终会导致对象旋转的方向和增长的方向相反。

尝试改变下面代码中的+和-，来体会对象旋转的方向是如何改变的。并试着将0.2改成1.0。这个数字越大，物体就转的越快，这个数字越小，物体转的就越慢。
rtri+=0.2f; // 增加三角形的旋转变量(新增)
rquad-=0.15f; // 减少四边形的旋转变量(新增)
return TRUE; // 继续运行
}
最后换掉窗口模式下的标题内容。
if (keys[VK_F1]) // F1键按下了么?
{
keys[VK_F1]=FALSE; // 若是，使对应的Key数组中的值为 FALSE
KillGLWindow(); // 销毁当前的窗口
fullscreen=!fullscreen; // 切换 全屏 / 窗口 模式
// 重建 OpenGL 窗口(修改)
if (!CreateGLWindow("NeHe's Rotation Tutorial",640,480,16,fullscreen))
{
return 0; // 如果窗口未能创建，程序退出
}
}
在这一课中，我试着尽量详细的解释如何让对象绕某个轴转动。改改代码，试着让对象绕着Z轴、X+Y轴或者所有三个轴来转动:)。如果您有什么意见或建议请给我EMAIL。如果您认为有什么不对或可以改进，请告诉我。我想做最好的OpenGL教程并对您的反馈感兴趣。
{译者：NeHe的文档似乎很简单，似乎很罗嗦。但仔细想来这样的高手您又见过几个？还是那句话，我不是高手，希望您是，真诚的。}
下面是源代码下载链接。祝您好运！
* DOWNLOAD Visual C++ Code For This Lesson.
* DOWNLOAD Visual Basic Code For This Lesson. ( Conversion by Ross Dawson )
* DOWNLOAD GLUT Code For This Lesson. ( Conversion by Andy Restad )
* DOWNLOAD Cygwin (FREE Language) Code For This Lesson. ( Conversion by Stephan Ferraro )
* DOWNLOAD Delphi Code For This Lesson. ( Conversion by Peter De Jaegher )
* DOWNLOAD MacOS X/GLUT Code For This Lesson. ( Conversion by Raal Goff )
* DOWNLOAD Linux/GLX Code For This Lesson. ( Conversion by Mihael Vrbanec )
* DOWNLOAD Code Warrior 5 Code For This Lesson. ( Conversion by Scott Lupton )
* DOWNLOAD MASM Code For This Lesson. ( Conversion by Nico (Scalp) )
* DOWNLOAD ASM Code For This Lesson. ( Conversion by Foolman )
* DOWNLOAD Visual Fortran Code For This Lesson. ( Conversion by Jean-Philippe Perois )
* DOWNLOAD Linux Code For This Lesson. ( Conversion by Richard Campbell )
* DOWNLOAD Irix Code For This Lesson. ( Conversion by Lakmal Gunasekara )
* DOWNLOAD Solaris Code For This Lesson. ( Conversion by Lakmal Gunasekara )
* DOWNLOAD Mac OS Code For This Lesson. ( Conversion by Anthony Parker )
* DOWNLOAD Power Basic Code For This Lesson. ( Conversion by Angus Law )
* DOWNLOAD BeOS Code For This Lesson. ( Conversion by Chris Herborth )
* DOWNLOAD Java Code For This Lesson. ( Conversion by Darren Hodges )
* DOWNLOAD MingW32 & Allegro Code For This Lesson. ( Conversion by Peter Puck )
* DOWNLOAD Borland C++ Builder 4.0 Code For This Lesson. ( Conversion by Patrick Salmons )
* DOWNLOAD Python Code For This Lesson. ( Conversion by John )
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