OpenGl从零开始之坐标变换(下)
这节主要来理解投影变换和视口变换的使用。
1、正射投影:glOrtho
函数原型:
void glOrtho(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top, GLdouble near,GLdouble far);
//left和right:矩形视景体的左右平面,之间的距离为“宽”
//bottom和top:矩形视景体的上下平面,之间的距离为“高”
//near和far:矩形视景体的前后平面,之间的距离为“深度”
void gluOrtho2D(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top);//同glOrtho一样,只不过物体的Z轴坐标为0,缺省的近远平面距离为-1和1
*注意:和glFrustum中的近远平面距离的含义不同:
glFrustum中的近远平面距离:视点到近、远平面的距离,只考虑距离,不考虑方向,所以必须是正的。
glOrtho中的近远平面距离:距离视点前后的距离,即视点可以在视景体内部(不可以设在物体内部),(-1,10),近平面在视点的后面1单位的距离,远平面在视点前方10单位距离
void myDisplay(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f(,,); //glMatrixMode(GL_PROJECTION);下面的函数自动做了矩阵变换,这里可以不写
glOrtho(-,,-,,-,);//视点在原点,而物体位移到-10处,为了能够看到物体,视景体就必须包含住物体,所以设置15 //glMatrixMode(GL_MODELVIEW);下面的函数自动做了矩阵变换,这里可以不写
glTranslatef(,,-); glutWireTeapot(); glFlush();
}
2、透视投影:glFrustum
函数原型:
void glFrustum(GLdouble left,GLdouble Right,GLdouble bottom,GLdouble top, GLdouble near,GLdouble far);
left, right:裁剪窗口左右边界的平面距离,距离(视点与物体连线:中心线)的两侧距离。左右边界决定了视口的宽。
bottom, top:裁剪窗口下上边界的平面距离,距离(视点与物体连线:中心线)的上下距离。上下边界决定了视口的高。
znear, zfar:视点到近、远平面的距离,必须是正的。
由于使用的不多,所以直接看效果变换。
(1)近平面距离为0
void myDisplay(void)
{
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
{
//透视投影,通过参数GL_PROJECTION,将矩阵转为投影矩阵,然后设置系数,调节投影
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glFrustum(-,, -,, ,);//前四个变量控制棱台的宽高,宽:2,高:2 ,后两个调节远近。 //模型变换,由于默认视点和模型都在原点,所以如果不设置模型移动,则视点在模型内部中心处,投影不能看到模型的整体
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//可以不写,转换函数内部已转换矩阵模式
glTranslatef(,,-);
glutWireSphere(0.5,,);
}
glFlush();
}
(2)改变宽和高
glFrustum(-,, -,, ,);//宽:1,高:2, "右半部分不显示==视线左移1",若近平面的距离为0,此时成像固定,其他参数调节不起作用。
右半部分不显示==视线左移1
(3)调节远近
glFrustum(-,, -,, 0.5,);//近平面的距离为0.5:由于之前物体距离视点的距离为1,所以只能在0~1之间变化
glFrustum(-,, -,, 0.2,);//近平面的距离为0.2:由于之前物体距离视点的距离为1,所以只能在0~1之间变化
3、透视投影:gluPerspective
函数原型:
void gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear, GLdouble zFar);
//fovy: 指定视景体的视野的角度,以度数为单位,x、z平面张开的角度,比喻人眼的余光的范围。角度变小好比“眯眼”时,视野收缩到正前方,此时看到的物体会变小,距离会拉远。
//aspect:指定你的视景体的宽高比,影响投影图像的宽高比例
//zNear: 指定观察者到视景体的最近的裁剪面的距离(必须为正数)
//zFar: 指定观察者到视景体的最远的裁剪面的距离(必须为正数)
个人的理解:投影成像与图中是一个反过程,图中是向外放大到荧幕上,而视觉里则是逆向过程,汇聚成像。
void myDisplay(void)
{
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
{
//透视投影,通过参数GL_PROJECTION,将矩阵转为投影矩阵,然后设置系数,调节投影
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
gluPerspective(,,,); //模型变换,由于默认视点和模型都在原点,所以如果不设置模型移动,则视点在模型内部中心处,投影不能看到模型的整体
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glTranslatef(,,-);
glutWireSphere(0.5,,);
}
glFlush();
}
(1)先看角度的变化效果
直接修改上面代码中的gluPerspective(150,1,0,100),第一个参数代表实现张开的角度。
借用一篇博客中对这部分的理解:http://blog.csdn.net/shuaihj/article/details/7228575
我们眯眼时,视线张开的角度小,看到前方的物体就会更清晰,类似小孔成像、望远镜或者相机聚焦的感觉,成像的物体会拉近,显示比较大。当睁大眼睛时,我们的视野变大,发散,物体在视野内的变小,或者说眼大无神-_-。
gluPerspective(,,,);
gluPerspective(,,,);
gluPerspective(,,,);
(左边:55° ,中间:15° 右边:170°)
(2)再看距离的变化效果
物体的位置不动时,投影的成像结果是由角度决定的,视野角度固定,那么结果是不变的。这点与glFrustum不一样,更侧重于用角度来控制成像。
需要注意的是,最近的平面:zNear,一定要在视点和物体之间,否则是无法成像的。
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