计算机图形学 -- 变换之旋转一 [金字塔旋转] [各种详解哦]

OpenGL之变换

这一次用到的有双缓冲、双缓存技术，空闲调用函数，激活函数（启用功能），平移和旋转等

Code:

#include<GL/glut.h>
#include<stdlib.h>
#pragma comment(linker,"/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"") 
GLfloat rtri;	//金字塔旋转角度，==这个东西叫金字塔貌似不怎么样。。。只是因为底面没有填充。。

void init()
{
	glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f);
	
	glShadeModel(GL_SMOOTH);	//GL_FLAT和GL_SMOOTH在这里的区别很明显哟
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);
				/*激活深度测试，也就是，如果通过比较后深度值发生变化了，会进行更新深度缓冲区的操作。
				启动它，OpenGL就可以跟踪Z轴上的像素，这样，它只会在那个像素前方没有东西时，才会绘画这个像素。
				通俗的说，就是根据坐标的远近自动隐藏被遮住的图形（材料）*/
  }

void mydisplay()
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glLoadIdentity();
	glTranslatef(0.0f,0.2f,-4.0f);	//平移，三个方向的偏移量，缩小一下
	glRotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f);	//旋转，沿各个不同方向
	
	glBegin(GL_TRIANGLES);
		glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
		glVertex3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f);
		glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
		glVertex3f(1.0f,-1.0f,1.0f);

		glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
		glVertex3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glColor3f(1.0f,0.0f,1.0f);
		glVertex3f(1.0f,-1.0f,1.0f);
		glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glVertex3f(1.0f,-1.0f,-1.0f);

		glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
		glVertex3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glVertex3f(1.0f,-1.0f,-1.0f);
		glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
		glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f);

		glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
		glVertex3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
		glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f);
		glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
		glVertex3f(-1.0f,-1.0f,1.0f);

	glEnd();

	rtri += 0.1f;	//这家伙可以控制旋转角度，也就是速度，单位时间内转过的角度，当然越大越快了
	glutSwapBuffers();
}

void reshape(int width,int height)  
{  
    glViewport(0,0,width,height);    
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);   
    glLoadIdentity();    
    gluPerspective(45.0f,(GLfloat)width/(GLfloat)height,0.1f,100.0f);
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
	glLoadIdentity();   
}  

int main(int argc,char * argv[])
{
	glutInit(&argc,argv);
	glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
	glutInitWindowPosition(300,100);
	glutInitWindowSize(650,500);
	glutCreateWindow("change");

	init();

	glutDisplayFunc(mydisplay);
	glutReshapeFunc(reshape);

	glutIdleFunc(mydisplay);	//设置空闲时调用的函数,idle就是空闲的、闲置的意思
	glutMainLoop();

	return 0;
}

下面来说说以前没见过的函数的用法~

（各处总结来的，讲的都特别好~）

双缓冲技术

在计算机上的动画与实际的动画有些不同：实际的动画都是先画好了，播放的时候直接拿出来显示就行。

计算机动画则是画一张，就拿出来一张，再画下一张，再拿出来。

如果所需要绘制的图形很简单，那么这样也没什么问题。

但一旦图形比较复杂，绘制需要的时间较长，问题就会变得突出。

让我们把计算机想象成一个画图比较快的人，

假如他直接在屏幕上画图，而图形比较复杂，则有可能在他只画了某幅图的一半的时候就被观众看到。

而后面虽然他把画补全了，但观众的眼睛却又没有反应过来，还停留在原来那个残缺的画面上。

也就是说，有时候观众看到完整的图象，有时却又只看到残缺的图象，这样就造成了屏幕的闪烁。

如何解决这一问题呢？

我们设想有两块画板，画图的人在旁边画，画好以后把他手里的画板与挂在屏幕上的画板相交换。

这样以来，观众就不会看到残缺的画了。这一技术被应用到计算机图形中，称为双缓冲技术。

即：在存储器（很有可能是显存）中开辟两块区域，一块作为发送到显示器的数据，一块作为绘画的区域，

在适当的时候交换它们。由于交换两块内存区域实际上只需要交换两个指针，

这一方法效率非常高，所以被广泛的采用。

注意：虽然绝大多数平台都支持双缓冲技术，但这一技术并不是 OpenGL 标准中的内容。
OpenGL 为了保证更好的可移植性，允许在实现时不使用双缓冲技术。当然，我们常用
的 PC 都是支持双缓冲技术的。

要启动双缓冲功能，最简单的办法就是使用 GLUT 工具包。我们以前在 main 函数里面
写：glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
其中 GLUT_SINGLE 表示单缓冲，如果改成 GLUT_DOUBLE就是双缓冲了。
当然还有需要更改的地方——每次绘制完成时，我们需要交换两个缓冲区，把绘制好的
信息用于屏幕显示（否则无论怎么绘制，还是什么都看不到）。如果使用 GLUT 工具包，
也可以很轻松的完成这一工作，只要在绘制完成时简单的调用 glutSwapBuffers函数就可
以了。-- 交换双缓存函数

总之一句话，使用双缓存，以避免把计算机作图的过程都表现出来，或者为了平滑地实现动画。

GLUT_DEPTH 和 GL_DEPTH_TEST

在glutInitDisplayMode()参数说明GLUT_DEPTH,表明窗口使用深度缓存

在glEnable里激活GL_DEPTH_TEST,说明启用深度测试，也就是，如果通过比较后深度值发生变化了，会进行更新深度缓冲区的操作。启动它，OpenGL就可以跟踪Z轴上的像素，这样，它只会在那个像素前方没有东西时，才会绘画这个像素。通俗的说，就是根据坐标的远近自动隐藏被遮住的图形（材料）

在glutInitDisplayMode()里还有很多别的参数如下：

值	对应宏定义	意义
GLUT_RGB	0x0000	指定 RGB 颜色模式的窗口
GLUT_RGBA	0x0000	指定 RGBA 颜色模式的窗口
GLUT_INDEX	0x0001	指定颜色索引模式的窗口
GLUT_SINGLE	0x0000	指定单缓存窗口
GLUT_DOUBLE	0x0002	指定双缓存窗口
GLUT_ACCUM	0x0004	窗口使用累加缓存
GLUT_ALPHA	0x0008	窗口的颜色分量包含 alpha 值
GLUT_DEPTH	0x0010	窗口使用深度缓存