准备知识

伸缩变换非常简单,它的目的是增大或者缩小对象的尺寸。例如:你可能希望用同一个模型创建不同大小的对象(例如形状相同,但大小不同的树木)或者你想改变对象的大小使它和游戏场景匹配。这些例子中你可能需要X、Y、Z三个坐标轴缩放相同的量,但有时候我们只需要沿着一个或者两个轴缩放使模型变“粗”或变“细”。

缩放变换矩阵形式:



(注:原文没有给出缩放变换矩阵一般形式,此处为本人添加,s1,s2,s3分别为三个轴上的缩放比例)

程序代码

/*
Copyright 2010 Etay Meiri
This program is free software: you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU General Public License as published by
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but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU General Public License
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. Tutorial 08 - Scaling Transformation
*/
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <math.h>
#include <GL/glew.h>
#include <GL/freeglut.h>
#include "ogldev_math_3d.h"
GLuint VBO;
GLuint gWorldLocation; const char* pVSFileName = "shader.vs";
const char* pFSFileName = "shader.fs"; static void RenderSceneCB()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); static float Scale = 0.0f; Scale += 0.001f; Matrix4f World; World.m[0][0] = sinf(Scale) ; World.m[0][1] = 0.0f ; World.m[0][2] = 0.0f; World.m[0][3] = 0.0f;
World.m[1][0] = 0.0f ; World.m[1][1] = sinf(Scale); World.m[1][2] = 0.0f; World.m[1][3] = 0.0f;
World.m[2][0] = 0.0f; ; World.m[2][1] = 0.0f; ; World.m[2][2] = sinf(Scale); World.m[2][3] = 0.0f;
World.m[3][0] = 0.0f; ; World.m[3][1] = 0.0f; ; World.m[3][2] = 0.0f; World.m[3][3] = 1.0f; glUniformMatrix4fv(gWorldLocation, 1, GL_TRUE, &World.m[0][0]); glEnableVertexAttribArray(0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); glDisableVertexAttribArray(0); glutSwapBuffers();
} static void InitializeGlutCallbacks()
{
glutDisplayFunc(RenderSceneCB);
glutIdleFunc(RenderSceneCB);
} static void CreateVertexBuffer()
{
Vector3f Vertices[3];
Vertices[0] = Vector3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f);
Vertices[1] = Vector3f(1.0f, -1.0f, 0.0f);
Vertices[2] = Vector3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glGenBuffers(1, &VBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(Vertices), Vertices, GL_STATIC_DRAW);
} static void AddShader(GLuint ShaderProgram, const char* pShaderText, GLenum ShaderType)
{
GLuint ShaderObj = glCreateShader(ShaderType); if (ShaderObj == 0) {
fprintf(stderr, "Error creating shader type %d\n", ShaderType);
exit(1);
} const GLchar* p[1];
p[0] = pShaderText;
GLint Lengths[1];
Lengths[0]= strlen(pShaderText);
glShaderSource(ShaderObj, 1, p, Lengths);
glCompileShader(ShaderObj);
GLint success;
glGetShaderiv(ShaderObj, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success) {
GLchar InfoLog[1024];
glGetShaderInfoLog(ShaderObj, 1024, NULL, InfoLog);
fprintf(stderr, "Error compiling shader type %d: '%s'\n", ShaderType, InfoLog);
exit(1);
} glAttachShader(ShaderProgram, ShaderObj);
} static void CompileShaders()
{
GLuint ShaderProgram = glCreateProgram(); if (ShaderProgram == 0) {
fprintf(stderr, "Error creating shader program\n");
exit(1);
} string vs, fs; if (!ReadFile(pVSFileName, vs)) {
exit(1);
}; if (!ReadFile(pFSFileName, fs)) {
exit(1);
}; AddShader(ShaderProgram, vs.c_str(), GL_VERTEX_SHADER);
AddShader(ShaderProgram, fs.c_str(), GL_FRAGMENT_SHADER); GLint Success = 0;
GLchar ErrorLog[1024] = { 0 }; glLinkProgram(ShaderProgram);
glGetProgramiv(ShaderProgram, GL_LINK_STATUS, &Success);
if (Success == 0) {
glGetProgramInfoLog(ShaderProgram, sizeof(ErrorLog), NULL, ErrorLog);
fprintf(stderr, "Error linking shader program: '%s'\n", ErrorLog);
exit(1);
} glValidateProgram(ShaderProgram);
glGetProgramiv(ShaderProgram, GL_VALIDATE_STATUS, &Success);
if (!Success) {
glGetProgramInfoLog(ShaderProgram, sizeof(ErrorLog), NULL, ErrorLog);
fprintf(stderr, "Invalid shader program: '%s'\n", ErrorLog);
exit(1);
} glUseProgram(ShaderProgram); gWorldLocation = glGetUniformLocation(ShaderProgram, "gWorld");
assert(gWorldLocation != 0xFFFFFFFF);
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA);
glutInitWindowSize(1024, 768);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow("Tutorial 08"); InitializeGlutCallbacks(); // Must be done after glut is initialized!
GLenum res = glewInit();
if (res != GLEW_OK) {
fprintf(stderr, "Error: '%s'\n", glewGetErrorString(res));
return 1;
} printf("GL version: %s\n", glGetString(GL_VERSION)); glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); CreateVertexBuffer(); CompileShaders(); glutMainLoop(); return 0;
}

代码解读

World.m[0][0]=sinf(Scale); World.m[0][1]=0.0f;        World.m[0][2]=0.0f;        World.m[0][3]=0.0f;
World.m[1][0]=0.0f; World.m[1][1]=sinf(Scale); World.m[1][2]=0.0f; World.m[1][3]=0.0f;
World.m[2][0]=0.0f; World.m[2][1]=0.0f; World.m[2][2]=sinf(Scale); World.m[2][3]=0.0f;
World.m[3][0]=0.0f; World.m[3][1]=0.0f; World.m[3][2]=0.0f; World.m[3][3]=1.0f;

其余代码和上节相同,这里我们把变换矩阵s1,s2,s3的值指定为sinf(Scale),其值域为[-1,1]你将会看到图形一会变大一会变小。

运行效果

编译运行可以看到三角形大小不断改变。

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