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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
GLUT_STENCIL	0x0020	窗口使用模板缓存
GLUT_MULTISAMPLE	0x0080	指定支持多样本功能的窗口
GLUT_STEREO	0x0100	指定立体窗口
GLUT_LUMINANCE	0x0200	窗口使用亮度颜色模型

 glEnable用于启用各种功能。具体功能由参数决定。意思就是我让你复活了！
 与glDisable相对应。glDisable用以关闭各项功能，我又让你死了
在glEnable()里也有很多可以用，如下所示

类型	值	说明
GL_ALPHA_TEST	4864	根据函数glAlphaFunc的条件要求来决定图形透明的层度是否显示。具体参见glAlphaFunc
GL_AUTO_NORMAL	3456	执行后，图形能把光反射到各个方向
GL_BLEND	3042	启用颜色混合。例如实现半透明效果
GL_CLIP_PLANE0 ~ GL_CLIP_PLANE5	12288 ~ 12283	根据函数glClipPlane的条件要求 启用图形切割管道。这里指六种缓存管道
GL_COLOR_LOGIC_OP	3058	启用每一像素的色彩为位逻辑运算
GL_COLOR_MATERIAL	2930	执行后，图形（材料）将根据光线的照耀进行反射。 反射要求由函数glColorMaterial进行设定。
GL_CULL_FACE	2884	根据函数glCullFace要求启用隐藏图形材料的面。
GL_DEPTH_TEST	2929	启用深度测试。 根据坐标的远近自动隐藏被遮住的图形（材料）
GL_DITHER	3024	启用抖动
GL_FOG	2912	雾化效果 例如距离越远越模糊
GL_INDEX_LOGIC_OP	3057	逻辑操作
GL_LIGHT0 ~ GL_LIGHT7	16384 ~ 16391	启用0号灯到7号灯(光源) 光源要求由函数glLight函数来完成
GL_LIGHTING	2896	启用灯源
GL_LINE_SMOOTH	2848	执行后，过虑线段的锯齿
GL_LINE_STIPPLE	2852	执行后，画虚线
GL_LOGIC_OP	3057	逻辑操作
GL_MAP1_COLOR_4	3472	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成RGBA曲线
GL_MAP1_INDEX	3473	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成颜色索引曲线
GL_MAP1_NORMAL	3474	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成法线
GL_MAP1_TEXTURE_COORD_1	3475	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成文理坐标
GL_MAP1_TEXTURE_COORD_2	3476	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成文理坐标
GL_MAP1_TEXTURE_COORD_3	3477	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成文理坐标
GL_MAP1_TEXTURE_COORD_4	3478	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 生成文理坐标
GL_MAP1_VERTEX_3	3479	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 在三维空间里生成曲线
GL_MAP1_VERTEX_4	3480	根据函数Map1对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord1,glEvalMesh1,glEvalPoint1 在四维空间里生成法线
GL_MAP2_COLOR_4	3504	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成RGBA曲线
GL_MAP2_INDEX	3505	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成颜色索引
GL_MAP2_NORMAL	3506	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成法线
GL_MAP2_TEXTURE_COORD_1	3507	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成纹理坐标
GL_MAP2_TEXTURE_COORD_2	3508	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成纹理坐标
GL_MAP2_TEXTURE_COORD_3	3509	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成纹理坐标
GL_MAP2_TEXTURE_COORD_4	3510	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 生成纹理坐标
GL_MAP2_VERTEX_3	3511	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 在三维空间里生成曲线
GL_MAP2_VERTEX_4	3512	根据函数Map2对贝赛尔曲线的设置， 启用glEvalCoord2,glEvalMesh2,glEvalPoint2 在三维空间里生成曲线
GL_NORMALIZE	2977	根据函数glNormal的设置条件，启用法向量
GL_POINT_SMOOTH	2832	执行后，过虑线点的锯齿
GL_POLYGON_OFFSET_FILL	32823	根据函数glPolygonOffset的设置，启用面的深度偏移
GL_POLYGON_OFFSET_LINE	10754	根据函数glPolygonOffset的设置，启用线的深度偏移
GL_POLYGON_OFFSET_POINT	10753	根据函数glPolygonOffset的设置，启用点的深度偏移
GL_POLYGON_SMOOTH	2881	过虑图形（多边形）的锯齿
GL_POLYGON_STIPPLE	2882	执行后，多边形为矢量画图
GL_SCISSOR_TEST	3089	根据函数glScissor设置，启用图形剪切
GL_STENCIL_TEST	2960	开启使用模板测试并且更新模版缓存。参见glStencilFunc和glStencilOp.
GL_TEXTURE_1D	3552	启用一维文理
GL_TEXTURE_2D	3553	启用二维文理
GL_TEXTURE_GEN_Q	3171	根据函数glTexGen，启用纹理处理
GL_TEXTURE_GEN_R	3170	根据函数glTexGen，启用纹理处理
GL_TEXTURE_GEN_S	3168	根据函数glTexGen，启用纹理处理
GL_TEXTURE_GEN_T	3169	根据函数glTexGen，启用纹理处理

这里再说清楚一下glClear和glLoadIdentity这两个函数的作用

glClear函数的作用是用当前缓冲区清除值，也就是函数所指定的值来清除指定的缓冲区

可以使用 | 运算符组合不同的缓冲标志位，表明需要清除的缓冲，
例如glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT）表示要清除颜色缓冲以及深度缓冲，可以使用以下标志位
GL_COLOR_BUFFER_BIT:    当前可写的颜色缓冲
GL_DEPTH_BUFFER_BIT:    深度缓冲
GL_ACCUM_BUFFER_BIT:    累积缓冲
GL_STENCIL_BUFFER_BIT:  模板缓冲

glLoadIdentity:

当调用glLoadIdentity()之后，实际上将当前的用户坐标系的原点移到了屏幕中心,
类似于一个复位操作，OpenGL屏幕中心的坐标值是X和Y轴上的0.0f点。
X坐标轴从左至右，Y坐标轴从下至上，Z坐标轴从里至外。

中心左面的坐标值是负值，右面是正值。
移向屏幕顶端是正值，移向屏幕底端是负值。
移入屏幕深处是负值，移出屏幕则是正值。

glTranslatef(x,y,z):使原点沿着
X, Y 和 Z 轴移动。

注意在glTranslatef(x, y, z)中,当您移动的时候，您并不是相对屏幕中心移动，而是相对与当前所在的屏幕位置。

其作用就是将你绘点坐标的原点在当前原点的基础上平移一个(x,y,z)向量。

glRotatef(angle, x, y, z)

与glTranslatef(x, y, z)类似，glRotatef(angle, x, y, z)也是对坐标系进行操作。

旋转轴经过原点，方向为(x,y,z),旋转角度为angle，方向满足右手定则。

当然，如果在旋转函数后面再加一句glLoadIdentity()抚慰函数，就等于撤销了旋转操作，图形就不会旋转了

还有要再说一下glMatrixMode()及其参数的作用：

glMatrixMode，这个函数其实就是对接下来要做什么进行一下声明，也就是在要做下一步之前告诉计算机我要对“什么”进行操作了，这个“什么”在glMatrixMode的“()”里的选项(参数)有，GL_PROJECTION，GL_MODELVIEW和GL_TEXTURE

如果参数是GL_PROJECTION，这个是投影的意思，就是要对投影相关进行操作，也就是把物体投影到一个平面上，就像我们照相一样，把3维物体投到2维的平面上。这样，接下来的语句可以是跟透视相关的函数，比如glFrustum()或gluPerspective()；

如果参数是GL_MODELVIEW，这个是对模型视景的操作，接下来的语句描绘一个以模型为基础的适应，这样来设置参数，接下来用到的就是像gluLookAt()这样的函数；

若是GL_TEXTURE，就是对纹理相关进行操作；

顺便说下，OpenGL里面的操作，很多是基于对矩阵的操作的，比如位移，旋转，缩放，所以，这里其实说的规范一点就是glMatrixMode是用来指定哪一个矩阵是当前矩阵，而它的参数代表要操作的目标，GL_PROJECTION是对投影矩阵操作，GL_MODELVIEW是对模型视景矩阵操作，GL_TEXTURE是对纹理矩阵进行随后的操作。

gluPerspective(GLdouble
fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear,GLdouble zFar)

fovy,这个最难理解,我的理解是,眼睛睁开的角度,即,视角的大小,如果设置为0,相当你闭上眼睛了,

所以什么也看不到,如果为180,那么可以认为你的视界很广阔,

aspect,这个好理解,就是实际窗口的纵横比,即x/y

zNear,表示你近处,的裁面,眼睛距离近处的距离,假设为10米远,请不要设置为负值,OpenGl就傻了,不知道怎么算了,

zFar表示远处的裁面,假设为1000米远,

首先假设我们现在距离物体有50个单位距离远的位置,在眼睛睁开角度设置为45时,我们可以看到,在远处一个球,,

现在我们将眼睛再张开点看,将"眼睛睁开的角度"设置为178(180度表示平角,那时候我们将什么也看不到,眼睛睁太大了,眼大无神)我们只看到一个点,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

因为我们看的范围太大了,这个球本身大小没有改变,但是它在我们的"视界"内太小了,

在我们距离该物体3000距离远,"眼睛睁开的角度"为1时,我们似乎走进了这个球内,这个是不是类似于相机的焦距?

当我们将"透视角"设置为0时,我们相当于闭上双眼,这个世界清静了,

我们什么也看不到,,,,,,,,,