opengl入门系列2- 模型视图矩阵变换

一：基础知识：

     1：  OpenGL 坐标系变换过程：


 

    

     2：    glMatrixMode (GL_MODELVIEW) 干了什么事？  就是载入模型视图矩阵， 如下： 

     



     3：  模型试图矩阵的样子，和各行各列对应的变换：

         
(m0, m1, m2),(m4, m5, m6)和(m8, m9, m10)
是用作欧拉变换和仿射变换，例如glRotate(),缩放glScalef().

             最右边的三个矩阵元素 (m12, m13, m14)
是用作位移变换的



       4： OpenGL 矩阵相关API

         
glPushMatrix()——将当前的矩阵压入矩阵栈

          glPopMatrix()——从当前的矩阵栈中弹出当前的矩阵

          glLoadIdentity()——设置当前矩阵为等同矩阵

         
glLoadMatrix{fd}(m)——将当前矩阵替换成矩阵m

         
glLoadTransposeMatrix{fd}(m)——将当前矩阵换成其转置矩阵

       
  glMultMatrix{fd}(m)——将当前矩阵乘以矩阵m，并且更新当前矩阵

       
  glMultTransposeMatrix{fd}(m)——将当前矩阵乘以其转置矩阵，并且更新当前矩阵

       
  glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, m) ——将GL_MODELVIEW矩阵的16个值加载到m中

二：
上代码； 基础知识不明白找其他书吧，基础的东西，说起来比较多；

//在ubuntu 
QT 上编译通过，本程序里面的光照纯粹是为了显示三维效果，与矩阵变换无关。

#include
<GL/glut.h>

#include <stdlib.h>

/*  Initialize material property and light source.

 */

void init (void)

{

   //Set up the environment light intensity

   GLfloat light_ambient[] = { 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 };

   //Set up the diffuse light intensity

   GLfloat light_diffuse[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };

   //Set up the specular light intensity

   GLfloat light_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };

   //light_position is NOT default value

   GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };

   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, light_ambient);

   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);

   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

   glLightfv (GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

   glEnable (GL_LIGHTING);

   glEnable (GL_LIGHT0);

   glEnable(GL_DEPTH_TEST);

}

void display (void)

{

   GLfloat M[4][4];

   GLfloat V[4][4];

   //--------Debug---

   glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, M);

   glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, V);

   //---------Debug---

   glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

   glPushMatrix ();

   //沿着x轴旋转20度，画面向眼睛方向倾斜

   glRotatef (20.0, 1.0, 0.0, 0.0);  //MC=M1

   //--------Debug---

   glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, M);

   glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, V);

   //---------Debug---

   glPushMatrix ();

   //向x移动-0.75, 向y移动0.5

   glTranslatef (-0.75, 0.5, 0.0); //MC=M1*M2

   //--------Debug---

   glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, M);

   glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, V);

   //---------Debug---

   //沿着x轴旋转90度

   glRotatef (90.0, 1.0, 0.0, 0.0); //MC=M1*M2*M3

   //--------Debug---

   glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, M);

   glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, V);

   //---------Debug---

   glutSolidTorus (0.275, 0.85, 15, 15);

   glPopMatrix ();

   //--------Debug---

   glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, M);

   glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, V);

   //---------Debug---

   glPushMatrix ();

   glTranslatef (-0.75, -0.5, 0.0); //MC=M1*M2

   glRotatef (270.0, 1.0, 0.0, 0.0); //MC=M1*M2*M3

   glutSolidCone (1.0, 2.0, 15, 15);

   glPopMatrix ();

   glPushMatrix ();

   glTranslatef (0.75, 0.0, -1.0);

   glutSolidSphere (1.0, 15, 15);

   glPopMatrix ();

   glPopMatrix ();

   glFlush ();

}

void reshape(int w, int h)

{

   glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);

   glMatrixMode (GL_PROJECTION);

   glLoadIdentity ();

   if (w <= h)

      glOrtho (-2.5, 2.5, -2.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w,

               2.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);

   else

      glOrtho (-2.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,

               2.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -2.5, 2.5, -10.0, 10.0);

   glMatrixMode (GL_MODELVIEW);

   glLoadIdentity ();

}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)

{

   switch (key) {

      case 27:

         exit(0);

         break;

   }

}

/*  Main Loop

 *  Open window with initial window size, title bar,

 *  RGBA display mode, and handle input events.

 */

int main(int argc, char** argv)

{

   glutInit(&argc, argv);

   glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);

   glutInitWindowSize (500, 500);

   glutCreateWindow (argv[0]);

   init ();

   glutReshapeFunc (reshape);

   glutDisplayFunc(display);

   glutKeyboardFunc (keyboard);

   glutMainLoop();

   return 0;

}