OpenGL的几何变换2之内观察立方体

我想实现的一个场景是：一个立方体，相机的坐标在立方体的中心点，相机不变，立方体旋转，可以站在立方体中心点查看立方体内部。

实际上就是立方体图像，这是在全景图片当作比较简单的方式，画面不会变形和扭曲，但是现在拍摄的全景图不会这样拍摄，更多的可点击先搞清楚全景视频是如何实现的查看

其实就是当下炒得火热的VR视频，而现在呢简单一些，查看全景图片，VR和全景是有区别的，可以去了解下一张图看懂360°全景和VR的区别

我们接下来全景图片，关于相机坐标和事物坐标，貌似都指向了下面几个函数：

1、观察变换函数gluLookAt()，寻找观察点；

2、旋转变换glRotatef()，全方位旋转立方体；

3、平移变换函数gluTranslatef()，创建立方体使用；

4、最后还少不了投影变换函数gluPerspective()。

这是单纯的画立方体，而不是加载本地图片贴图，贴图是我最终目的，后期再跟上，先附上这次的代码：

 #include <stdio.h>
 #include <math.h>
 #include <Windows.h>
 #include "include\glut.h"

 /*
  功能描述：使用OpenGL简单画立方体，在内部透视查看立方体内部
  */

 //输出模式，0-单缓存模式；非0双缓存模式
 #define OUTPUT_MODE 1

 //矩阵变换的坐标
 float oldx = ;
 float oldy = ;

 //交叉点的坐标
 int cx = ;
 int cy = ;

 int angle = ;

 void init(void)
 {
     const GLfloat LightAmbient[] = {0.1, 0.1, 0.1, 1.0};
     const GLfloat LightDiffuse[] = {, 0.8, 0.8, 1.0};
     const GLfloat LightPosition[]={,,,};

     //glClearColor函数设置好清除颜色，glClear利用glClearColor函数设置好的当前清除颜色设置窗口颜色
     glClearColor(1.0, 1.0, 0.8, 1.0);

     glShadeModel(GL_SMOOTH);//选择单位或平滑阴影
     glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 }

 #if (0)
 void display(void)
 {
     //printf("oldx=%f, oldy=%f\n", oldx, oldy);
     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

     static float rotate = ;
     static int times = ;

     static float centerX = 0.0;
     static float centerY = 0.0;
     static float centerZ = 0.0;
     static bool add = TRUE;

     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
     glLoadIdentity();
     glPushMatrix();
     {
         gluLookAt(, , -10.0f, centerX, centerY, centerZ, , , );
         glTranslatef(, , -10.0);    //平移
         glScalef(, , );        //缩放

         glRotatef(angle, , , );

         //将立方体的八个顶点保存到一个数组里面
         static const float vertex_list[][] =
         {
             //0        1        2
             -1.0f, -1.0f, -1.0f,//
             1.0f, -1.0f, -1.0f,    //
             -1.0f, 1.0f, -1.0f,    //
             1.0f, 1.0f, -1.0f,    //
             -1.0f, -1.0f, 1.0f,    //
             1.0f, -1.0f, 1.0f,    //
             -1.0f, 1.0f, 1.0f,    //
             1.0f, 1.0f, 1.0f    //
         };

         //将要使用的顶点的序号保存到一个数组里面
         static const GLint index_list[][] =
         {
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, },
             {, }
         };
         float rgb[] = {0.1, 0.3, 1.0};
         int i,j;
         glBegin(GL_LINES);
         {
             for(i=; i<; ++i)    //12条线段
             {
                 for(j=; j<; ++j)    //每条线段2个顶点
                 {
                     printf("index : %d, [%d][%d], vertex : %.1f, %.1f, %.1f\n", index_list[i][j], i, j, vertex_list[index_list[i][j]][], vertex_list[index_list[i][j]][], vertex_list[index_list[i][j]][]);
                     glColor3f (rgb[], rgb[], rgb[]); //画笔颜色
                     glVertex3fv(vertex_list[index_list[i][j]]);

                     rgb[] += 0.2;
                     rgb[] += 0.1;
                     rgb[] -= 0.1;
                 }
             }
         }
         glEnd();
     }
     glPopMatrix();

     printf("centerX=%f, centerY=%f\n", centerX, centerY);
     if (add)
     {
         centerX += 0.1;
         centerY += 0.1;
         centerZ += 0.1;
     } else {
         centerX -= 0.1;
         centerY -= 0.1;
         centerZ -= 0.1;
     }
     if (centerX > )
     {
         add = FALSE;
     } else if (centerX < -) {
         add = TRUE;
     }
     angle += ;
     angle %= ;

     if (OUTPUT_MODE == ) {
         glFlush();//单缓存GLUT_SINGLE时使用
     } else {
         glutSwapBuffers();//因为使用的是双缓存GLUT_DOUBLE，所以这里必须要交换缓存才会显示
     }
 }

 #else
 void display(void)
 {
     //printf("oldx=%f, oldy=%f\n", oldx, oldy);
     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

     float rotatefs[][] = {
         {90.0, 1.0, 0.0, 0.0},    //top
         {-90.0, 1.0, 0.0, 0.0},    //bottom
         {90.0, 0.0, 0.0, 1.0},    //front
         {-90.0, 0.0, 1.0, 0.0},    //left
         {-90.0, 0.0, 0.0, 1.0},    //back
         {90.0, 0.0, 1.0, 0.0},    //right
     };

     float translefs[][] = {
         {0.0, 0.5, 0.0}, //top
         {0.0, -0.5, 0.0},//bottom
         {0.0, 0.0, -0.5},//front
         {-0.5, 0.0, 0.0},//left
         {0.0, 0.0, 0.5}, //back
         {0.5, 0.0, 0.0}     //right
     };

     glPushMatrix();    {
         glColor3f (, , );
         glLoadIdentity();  //加载单位矩阵
         glTranslatef(0.0f,0.0f,-10.0f);
         glRectf(-1.0f, -1.0f, -0.5f, -0.5f);
     }
     glPopMatrix();

     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
     glLoadIdentity();  //加载单位矩阵
     glPushMatrix();    {
     glLoadIdentity();  //加载单位矩阵
     static float centerX = 0.0;
     static float centerY = 0.0;
     static float centerZ = 0.0;
     static bool add = TRUE;
         gluLookAt(, , -10.0f, centerX, centerY, centerZ, , , );
         glTranslatef(0.0f,0.0f,-10.0f);
         glRotatef(angle, , , );
         glScalef(0.5, 0.5, 0.5);
         float rgb[] = {0.1, 0.3, 1.0};
         for(int i = ; i < ; i++) {
             glPushMatrix();    {
                 glTranslatef(translefs[i][], translefs[i][], translefs[i][]);
                 glRotatef(rotatefs[i][], rotatefs[i][], rotatefs[i][], rotatefs[i][]);
                 //glScalef(-0.5, -0.5, -0.5);
                 glColor3f (rgb[], rgb[], rgb[]); //画笔颜色
                 glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f);

                 rgb[] += 0.2;
                 rgb[] += 0.1;
                 rgb[] -= 0.1;
             }
             glPopMatrix();
         }
     }
     glPopMatrix();

     printf("centerX=%f, centerY=%f\n", centerX, centerY);
     if (add)
     {
         centerX += 0.1;
         centerY += 0.1;
         centerZ += 0.1;
     } else {
         centerX -= 0.1;
         centerY -= 0.1;
         centerZ -= 0.1;
     }
     if (centerX > )
     {
         add = FALSE;
     } else if (centerX < -) {
         add = TRUE;
     }
     //如果通过鼠标控制，可以把下面两行代码注视掉，留着也没关系
     angle += ;
     angle %= ;

     if (OUTPUT_MODE == ) {
         glFlush();//单缓存GLUT_SINGLE时使用
     } else {
         glutSwapBuffers();//因为使用的是双缓存GLUT_DOUBLE，所以这里必须要交换缓存才会显示
     }
 }

 #endif

 //处理鼠标点击
 void Mouse(int button, int state, int x, int y)
 {
     if(state == GLUT_DOWN) //第一次鼠标按下时,记录鼠标在窗口中的初始坐标
     {
         //记住鼠标点击后光标坐标
         cx = x;
         cy = y;
         //printf("Mouse: x=%d, y=%d, oldx=%f, oldy=%f\n", x, y, oldx, oldy);
     }
 }

 //处理鼠标拖动
 void onMouseMove(int x, int y)
 {
     int offset = ;
     if (cx <=  && y < cy) {//左半边区：顺时针手势
         angle -= offset;
         printf("angle1=%d\n", angle);
     } else if (cx >  && y > cy) {//右半边区：顺时针手势
         angle -= offset;
         printf("angle2=%d\n", angle);
     } else if (cx <=  && y > cy) {//左半边区：逆时针手势
         angle += offset;
         printf("angle3=%d\n", angle);
     } else if (cx >  && y < cy) {//右半边区：逆时针手势
         angle += offset;
         printf("angle4=%d\n", angle);
     }
     angle %= ;

     //计算拖动后的偏移量，然后进行xy叠加减
     oldx += ((x - cx) * 0.01);
     oldy -= ((y - cy) * 0.01);
     //printf("Move: x=%d(%d)[%d], y=%d(%d)[%d], oldx=%f, oldy=%f\n", x, cx, x-cx, y, cy, y-cy, oldx, oldy);
     glutPostRedisplay();

     //保存好当前拖放后光标坐标点
     cx = x;
     cy = y;
 }

 void reshape(int w, int h)
 {
     int offset = ;
     int dis = (w > h ? h : w) - offset * ;

     //配置显示物体屏幕的大小
     glViewport(offset, offset, (GLsizei)dis, (GLsizei)dis);
     printf("reshape: w=%d, h=%d, dis=%d\n", w, h, dis);

     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
     glLoadIdentity();

     //glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, 0, 100);
     //gluOrtho2D(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5);
     gluPerspective(90.0f, (GLfloat)w/(GLfloat)h, 0.1f, 100.0f);

     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
     glLoadIdentity();
 }

 int main(int argc, char *argv[])
 {
     glutInit(&argc, argv);

     glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | (OUTPUT_MODE ==  ? GLUT_SINGLE : GLUT_DOUBLE));
     glutInitWindowPosition(, );
     glutInitWindowSize(, );
     glutCreateWindow("第一个 OpenGL 程序");

     init();
     glutDisplayFunc(&display);
     glutIdleFunc(display);  //设置不断调用显示函数
     glutReshapeFunc(reshape);
     glutMouseFunc(Mouse);
     glutMotionFunc(onMouseMove);
     glutMainLoop();
     return ;
 }

没有录制，附上几张图

最后附上代码执行文件链接: https://pan.baidu.com/s/1hsS3vEk 密码: tmdg