虚拟跟踪球

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#图形学 

#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <GL/glut.h>
#define bool int
#define false 0
#define true 1
#define M_PI 3.14
int  winWidth, winHeight;
float  angle = 0.0, axis[3], trans[3] = { 0.0 };

// 跟踪鼠标划动
bool trackingMouse = false;

// 旋转
bool trackballMove = false;


// 平移
bool trackballTranslate = false;

// 鼠标坐标重新定位 (第二次点击鼠标时)
bool relocateBall = true;

//绘制多面体或者线框图
bool draw = false; 


// 记录累计旋转的角度
float angleSum = 0.0;

// 记录累计旋转后的坐标轴向量
static GLfloat theta[] = { 0.0, 0.0, 0.0 };

// 视点位置
static GLdouble viewer[] = { 0.0, 0.0, 5.0 };

// 摄像头焦点的方向
static GLdouble center[] = { 0.0, 0.0, 0.0 };

// 记录鼠标前一次位置向量
float lastPos[3] = { 0.0F, 0.0F, 0.0F };

// 记录当前鼠标坐标
int curx, cury;

// 正十二面体点的坐标
GLfloat vertices[][3] = {
{ 1.214124, 0.000000, 1.589309 },
{ 0.375185, 1.154701, 1.589309 },
{ -0.982247, 0.713644, 1.589309 },
{ -0.982247, -0.713644, 1.589309 },
{ 0.375185, -1.154701, 1.589309 },
{ 1.964494, 0.000000, 0.375185 },
{ 0.607062, 1.868345, 0.375185 },
{ -1.589309, 1.154701, 0.375185 },
{ -1.589309, -1.154701, 0.375185 },
{ 0.607062, -1.868345, 0.375185 },
{ 1.589309, 1.154701, -0.375185 },
{ -0.607062, 1.868345, -0.375185 },
{ -1.964494, 0.000000, -0.375185 },
{ -0.607062, -1.868345, -0.375185 },
{ 1.589309, -1.154701, -0.375185 },
{ 0.982247, 0.713644, -1.589309 },
{ -0.375185, 1.154701, -1.589309 },
{ -1.214124, 0.000000, -1.589309 },
{ -0.375185, -1.154701, -1.589309 },
{ 0.982247, -0.713644, -1.589309 } };

// 正十二面体的颜色
GLfloat colors[][3] = {
{0.8,0.2,0.2}, {1.0,0.0,0.0}, {1.0,1.0,0.0}, {0.0,1.0,0.0},
    {0.0,0.0,0.5}, {1.0,0.0,1.0}, {1.0,1.0,1.0}, {0.0,1.0,1.0},
{0.0,0.0,1.0}, {1.0,0.5,1.0}, {0.5,0.5,0.5}, {0.0,0.5,0.5}
};

// 画出多边形面
void polygon(int a, int b, int c, int d, int e, int f)
{
/* draw a polygon via list of vertices */
glBegin(GL_POLYGON);
glColor3fv(colors[a]);
glVertex3fv(vertices[b]);
glVertex3fv(vertices[c]);
glVertex3fv(vertices[d]);
glVertex3fv(vertices[e]);
glVertex3fv(vertices[f]);
glEnd();
}

// 画出正十二面体
void colorcube(void)
{
if (draw)
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);  //线框
else
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);  //多面体
/* map vertices to faces */
polygon(0, 0, 1, 2, 3, 4);
polygon(1, 0, 5, 10, 6, 1);
polygon(2, 1, 6, 11, 7, 2);
polygon(3, 2, 7, 12, 8, 3);
polygon(4, 3, 8, 13, 9, 4);
polygon(5, 4, 9, 14, 5, 0);
polygon(6, 15, 10, 5, 14, 19);
polygon(7, 16, 11, 6, 10, 15);
polygon(8, 17, 12, 7, 11, 16);
polygon(9, 18, 13, 8, 12, 17);
polygon(10, 19, 14, 9, 13, 18);
polygon(11, 19, 18, 17, 16, 15);
}

void trackball_ptov(int x, int y, int width, int height, float v[3])
{
float d, a;
/* project x,y onto a hemisphere centered within width, height */
v[0] = (2.0F*x - width) / width;
v[1] = (height - 2.0F*y) / height;
d = (float)sqrt(v[0] * v[0] + v[1] * v[1]);
v[2] = (float)cos((M_PI / 2.0F) * ((d < 1.0F) ? d : 1.0F));
a = 1.0F / (float)sqrt(v[0] * v[0] + v[1] * v[1] + v[2] * v[2]);
v[0] *= a;
v[1] *= a;
v[2] *= a;
}

// 鼠标划动时回调函数
void mouseMotion(int x, int y)
{
float curPos[3], dx, dy, dz;
trackball_ptov(x, y, winWidth, winHeight, curPos);


// 如果是新的一次鼠标点击，需要重新定位初始坐标
if (relocateBall) {
lastPos[0] = curPos[0];
lastPos[1] = curPos[1];
lastPos[2] = curPos[2];
curx = x; cury = y;


relocateBall = false;
}


// 跟踪鼠标
if (trackingMouse)
{
// 如果是触动平移变换
if (trackballTranslate) {
float xTheta = 12.0 * (x - curx) / winWidth;
float yTheta = 12.0 * (cury - y) / winHeight;


// 累计平移量
trans[0] += xTheta;
trans[1] += yTheta;


curx = x;
cury = y;
} else if (trackballMove) {
// 如果是触发旋转变换
dx = curPos[0] - lastPos[0];
dy = curPos[1] - lastPos[1];
dz = curPos[2] - lastPos[2];


if (dx || dy || dz) {
angle = 90.0F * sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
axis[0] = lastPos[1] * curPos[2] - lastPos[2] * curPos[1];
axis[1] = lastPos[2] * curPos[0] - lastPos[0] * curPos[2];
axis[2] = lastPos[0] * curPos[1] - lastPos[1] * curPos[0];


lastPos[0] = curPos[0];
lastPos[1] = curPos[1];
lastPos[2] = curPos[2];


angleSum += angle;
theta[0] += axis[0];
theta[1] += axis[1];
theta[2] += axis[2];
}
}
}
glutPostRedisplay();
}


// 开始跟踪旋转
void startMotion(int x, int y)
{
trackingMouse = true;
trackball_ptov(x, y, winWidth, winHeight, lastPos);
trackballMove = true;
relocateBall = true;
}


// 停止跟踪旋转
void stopMotion(int x, int y)
{
trackingMouse = false;
}


// 开始跟踪平移
void startTranslation(int x, int y)
{
trackingMouse = true;
trackball_ptov(x, y, winWidth, winHeight, lastPos);
trackballTranslate = true;
relocateBall = true;
}


// 停止跟踪平移
void stopTranslation(int x, int y)
{
trackingMouse = false;
trackballTranslate = false;
}


void display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

// 重新加载原矩阵
glLoadIdentity();


// 先平移
glTranslatef(trans[0], trans[1], trans[2]);


// 再旋转
if (trackballMove) {
glRotatef(angleSum, theta[0], theta[1], theta[2]);
}


colorcube();
glFlush();
glutSwapBuffers();
}
void mouseButton(int btn, int state, int x, int y)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);


// 如果是右键，则跟踪平移
if (btn == GLUT_RIGHT_BUTTON) switch (state)
{
case GLUT_DOWN:
y = winHeight - y;
startTranslation(x, y);
break;
case GLUT_UP:
stopTranslation(x, y);
break;
};


// 如果是左键，则跟踪旋转
if (btn == GLUT_LEFT_BUTTON) switch (state)
{
case GLUT_DOWN:
y = winHeight - y;
startMotion(x, y);
break;
case GLUT_UP:
stopMotion(x, y);
break;
}


colorcube();
glutSwapBuffers();
}


void keys(unsigned char key, int x, int y)
{
// 键盘控制平移
switch (key) {
case 'w':
case 'W':
trans[1] += .5;
break;
case 's':
case 'S':
trans[1] -= .5;
break;
case 'a':
case 'A':
trans[0] -= .5;
break;
case 'd':
case 'D':
trans[0] += .5;
break;
}
display();
}


void myReshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, w, h);
/* Use a perspective view */
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
if (w <= h)
glFrustum(-2.0, 2.0, -2.0 * (GLfloat)h / (GLfloat)w,
2.0* (GLfloat)h / (GLfloat)w, 2.0, 20.0);
else glFrustum(-2.0, 2.0, -2.0 * (GLfloat)w / (GLfloat)h,
2.0* (GLfloat)w / (GLfloat)h, 2.0, 20.0);
/* Or we can use gluPerspective */
/* gluPerspective(45.0, w/h, -10.0, 10.0); */
winWidth = w;
winHeight = h;
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}


void processMenuEvents(bool option) {
switch (option)
{
case true :
draw = true;
break;
case false :
draw = false;
break;
}
}


void createGLUTMenus() {
bool menu;
menu = glutCreateMenu(processMenuEvents);
glutAddMenuEntry("Polyhedral", false);
glutAddMenuEntry("Wireframe", true);
glutAttachMenu(GLUT_MIDDLE_BUTTON);
}


void main(int argc, char **argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
glutInitWindowSize(500, 500);
glutCreateWindow("colorcube");


glutMouseFunc(mouseButton);
glutMotionFunc(mouseMotion);


glutReshapeFunc(myReshape);
createGLUTMenus();
glutDisplayFunc(display);
glutKeyboardFunc(keys);


glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-6.0, 6.0, -6.0, 6.0, -6.0, 6.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glutMainLoop();
}

计算机图形学——鼠标控制对象方向，虚拟跟踪球，OpenGL中的各种坐标系
wujiduan的博客
04-12 1517
目标功能：用鼠标的一个按键控制对象的方向，用另一个按键靠近或者远离对象，用第三个按键向左或者向右平移对象，所有功能都能用鼠标移动回调来实现 参考：红宝书4.11节，3.2节，自上而下的blablabla 1.虚拟跟踪球： 将单位球面上半部分上的点映射到二维平面（这个映射是可逆的，因为有单位球的信息），然后从一个点到另一个点的旋转就是两个点在球面上的点对象向量做个叉积，并且因为采样频率...
GLFW+OpenGL三维空间旋转模型的算法
huster_xdw的博客
04-03 3997
在三维软件中，用鼠标控制三维模型旋转是很必要的，可以方便使用者观察模型，具有诸多优势，那么如何实现呢？有两种方案，一种是控制模型旋转，这种方法将着色器中的model进行旋转变换即可；另一种是旋转摄像头，这种方法其实利用了相对运动的原理，要让模型旋转，其实也就是让观察者在以机器人模型为原点的球面坐标系中运动，当然运动之后，观察者也要旋转相应的角度。                          ...
基于虚拟跟踪球的opengl
11-24
vc实现虚拟跟踪球，彩色方块跟随鼠标移动
[OpenGL]课后案例11：用虚拟跟踪球实现立方体旋转程序
thewebcode
11-13 477
//A.11 用虚拟跟踪球实现立方体旋转程序 /* Rotating cube demo with trackball */ #include &lt;math.h&gt; #include &lt;GL/glut.h&gt; #include&lt;stdlib.h&gt; #define bool int #define false 0 #define true 1 #define M_PI...
虚拟跟踪球技术
06-12
虚拟跟踪球技术，vb源代码，很有用 A Virtual Trackball and Quaternion Primer Description: This program includes a virtual trackball and shows the programmer how to use quaternions to implement natural object rotation in 3-D graphics. This file came from Planet-Source-Code.com...the home millions of lines of source code
OpenGL实现面片的选取与虚拟跟踪球
04-21
山东大学泰山学堂计算机图形学11级综合实验四。 （如果程序运行报错，那很有可能是你的库文件不支持滚轮操作，可以在网上找个支持的版本，如果没有可以联系我，回头上传） 本资源实现了： 1.OpenGL 读取off文件 2.键盘控制多边形模式（P点云模式 L线框模式 F填充模式） 3.虚拟轨迹球（具体效果可以参照meshlab，主要思路是模拟倒扣一个半球体，实现二维坐标到三维坐标的映射） 4. 面片的选取。面片的选取主要是体力活，思路很简单，gluUnProject 获取到远近裁面的两个点，连接两点求射线方程。与各个面片求交得到交点，判断交点是否在平面内。（其中，射线是两个平面方程，平面是一个方程，联立三个方程三个未知数，可以求出该点坐标）（不知道是否有效率高一点的方法，本人刚学OpenGL没多久，欢迎指教） 5.鼠标滚轮放大缩小 Sam 哥 2014/04/21
跟踪球
LI_YUANQI的博客
11-04 475
import android.content.Context; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.graphics.Canvas; import android.support.annotation.Nullable; import android.util.A...
掌握虚拟跟踪球与四元数技术实现三维图形旋转
虚拟跟踪球技术是一种在三维图形界面上实现对象自然旋转的方法，它模拟了真实物理世界中的跟踪球（Trackball）设备。通过虚拟跟踪球技术，用户可以更直观地控制三维空间中的物体旋转。这种技术通常应用于计算机图形...
OpenGL(sharpGL)支持任意相机可平移缩放的轨迹球原理描述及源码
qq_38788900的博客
08-03 2392
本文提供一个本人编写的轨迹球类（ArcBall.cs），它可以直接应用到任何 camera 下，还可以同时实现缩放和平移。 工程源代码在文末。   1.轨迹球原理： 上面是我黑来的两张图，拿来说明轨迹球的原理。看左边这个，网格代表绘制 3D 模型的窗口，上面放了个半球，这个球就是轨迹球。 假设鼠标在网格上的某点 A，过 A 点作网格所在平面的垂线，与半球相交于点 P， P 就是 A 在轨...
OpenGL 用虚拟球实现场景自由旋转(转）
lv0918_qian的博客
08-11 2212
模型自由旋转的数学基础 　　我们用鼠标实现模型的旋转，就好像手握一个包含模型的虚拟球一样。按一下鼠标,即在这个虚拟球上确定了一点，而拖动鼠标就是移动那个点,这样就实现了对虚拟球的旋转，同时达到旋转模型的目的。 用虚拟球实现场景自由旋转(转）" title="OpenGL 用虚拟球实现场景自由旋转(转）" style="margin:0px; padding:0px;
opengl跟踪球
11-09
鼠标控制物体移动，鼠标不动时 物体保持之前的运动
OpenGL读取3DS文件显示 + 屏幕虚拟球旋转
juebai123的博客
01-18 1327
这里要用到：1。CLoad3DS.h 和 CLoad3DS.cpp 用加载3DS模型2。ArcBall.h 和 ArcBall.cpp 用旋转查看，这个和meshlab中的旋转有一样效果（左键（+ 移动）旋转，右键（+ 移动）缩放）（sample.cpp 轨迹球例子）//显示有纹理贴图的3ds模型，+虚拟球旋转 #define name3DS "Data/3ds/F111_L.3ds";//需
OpenGL绘制旋转立方体实例
mmdev
04-04 1077
通过上一节我们已经学会了使用OpenGL绘制2D图形，下面我们学习如果使用OpenGL绘制3D图形，让我们真正感受一下OpenGL的强大功能吧@ 上一节我们是绘制了一个旋转的三角形和正方形，今天我们来使用OpenGL绘制一个旋转的正方体。 绘制正方体基本上和绘制三角形，正方形差不多，重点在于构建正方体的坐标。在构建这些顶点坐标时，要让对象绕自身的轴旋转，必须让对象的中心坐标总是（0.0f...
一个鼠标实现跟踪球的简单类
dizuo的专栏
04-15 3523
三维空间中，每个物体有一个包围球 ，跟踪球思想有点类似拨动地球仪，就是拨动物体的包围球，物体也随之旋转，这样子可以更好的，更全面的观察物体。主要思想就是鼠标单击屏幕，并执行拖动：画出一段弧线，起点v0，终点v1。这两点都是二维的，必须投影到三维空间中，分别记为:p0,p1, 也就是两个向量：p0,p1，进行单位化以后，二者进行差乘求出向量axis，则axis就是物体旋转轴。angle成员变量是
Assignment 4 OpenGL中正十二面体跟踪球实现（平移、旋转、多面体线框体切换）
weixin_30502157的博客
04-25 426
一、使用平台 windows 8.1 visual studio 2012 二、使用方法 鼠标左键控制旋转,鼠标右键控制平移,点击鼠标中键出现菜单可选多面体 或线框体绘制。 键盘↑↓←→控制平移,F1 和 F2 键分别为多面体和线框体绘制的切换。 三、实现简述 主函数 在 main 函数中与这...
OpenGL SatelliteRotator旋转参考源码，另一种方式是轨迹球（trackBall）
qq_38788900的博客
08-03 619
在OpenGL中的Camera概念可以方便我们设定projection矩阵和view矩阵。 定义   1 /// &lt;summary&gt; 2 /// 摄像机。 3 /// &lt;/summary&gt; 4 public class Camera : 5 ICamera, 6 IPerspec...
OpenGL漫游模型示例
Cong的专栏
05-09 2491
opengl漫游模型示例
c++ 句柄 计算控件坐标_UE4 UMG 控件变换——实现模型detail展示
weixin_39685392的博客
11-24 668
基础对于UMG来说，控件有两种调整位置的方式，一种是插槽(Slot)，一种是变换(Transform)。对于插槽来说，它控制了控件坐标的锚点位置，并且可以设置控件的相对位置和尺寸（填充模式下可以设置四个边缘的距离），Alignment则是用来标识控件自身的锚点位置。通过插槽调整位置在蓝图中，通过Slot as Canvas Slot这个节点，就可以访问和设置控件的相关数据。对于变换，则是计算了在插...
OpenGL Object Mouse Trackball 三维物体的trackball旋转实现原理
吃货敲代码
03-08 6461
https://www.khronos.org/opengl/wiki/Object_Mouse_Trackball这是一篇翻译+碎碎念~~~翻译的不好，见谅引言trackball（又称 arcball）是为了复杂三维物体的旋转操作提供一个直观的用户界面（User Interface,UI 这里译成用户界面感觉怪怪的），使得旋转操作通过一个简单的虚拟的球体来实现。球体是虚拟轨迹球的很好的选择，因为球
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