OpenGL的矩阵使用——绘制桌子

其中最左边的桌子循环上移（即匀速上移到一定位置后回到原点继续匀速上移），中间的桌子不断旋转(即绕自身中间轴旋转)，最右边的桌子循环缩小（即不断缩小到一定大小后回归原来大小继续缩小）。

桌子的模型尺寸如下：

操作方法和实验步骤

绘制桌子

根据题目要求，主要实现的是桌子的移动、旋转和缩放，因此首先需要绘制出桌子的形状。

由于题目要求的桌子主要由五个立法体组成，分别是一个桌面和四个桌脚，而立方体又是由6个面组成的，因此通过绘制模式GL_QUAD绘制所有的面即可；如图：

一个立方体的大小和位置有中心点位置和长宽高决定（假设中点位置坐标为x、y、z），因此我们可以得到四个面、二十四个点的位置为：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

{ x + width,y + depth,z },{ x + width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z },{ x - width,y + depth,z }, { x - width,y + depth,z },{ x - width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z - height },{ x - width,y + depth,z - height }, { x - width,y + depth,z - height },{ x - width,y - depth,z - height },{ x + width,y - depth,z - height },{ x + width,y + depth,z - height }, { x + width,y + depth,z - height },{ x + width,y - depth,z - height },{ x + width,y - depth,z },{ x + width,y + depth,z }, { x + width,y + depth,z },{ x - width,y + depth,z },{ x - width,y + depth,z - height },{ x + width,y + depth,z - height }, { x + width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z - height },{ x + width,y - depth,z - height }

设置多边形的绘制模式为glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE)，绘制出立方体来：

1 2 3 4

glBegin(GL_QUADS); for (int i = 0; i < 24; i++) glVertex3f(point[i][0], point[i][1],point[i][2]); glEnd();

最后把绘制立方体的过程封装成函数，传入中心点位置和长宽高即可绘制出桌子;

桌子循环上移、旋转、缩小放大

循环上移通过函数glTranslatef、glRotate、glScale完成桌子移动、旋转和缩放的操作；这几个函数的操作原理是将当前的栈顶矩阵乘以一个操作矩阵（移动、旋转、缩放），因此每次绘制前我们都需要通过glLoadIdentity()将当前的操作矩阵矩阵重置为单位矩阵；然在具体的移动或旋转或缩放操作时，将操作矩阵压进栈中，避免这三个操作相互影响；

移动

void glTranslatef(GLfloatx,GLfloat y,GLfloat z);

函数功能： 沿X轴正方向平移x个单位

​ 沿Y轴正方向平移y个单位

​ 沿Z轴正方向平移z个单位

旋转

void glRotatef(GLfloatangle,GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);

函数功能：以点(0,0,0)到点(x,y,z)为轴，旋转angle角度；

根据题目要求，绕着y轴旋转，即用右手握住这条y轴向量，大拇指指向向量的正方向，四指环绕的方向就是旋转的方向；

缩放

void glScalef(GLfloat Sx, GLfloat Sy, GLfloat Sz);

函数功能：Sx,Sy,Sz分别为模型在x,y,z轴方向的缩放比；

源代码

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float fTranslate; float fRotate; float fScale = 1.0f; void (GLfloat x, GLfloat y , GLfloat z,GLfloat width_, GLfloat depth_, GLfloat height_) { GLfloat width = width_ * 0.5; GLfloat depth = depth_ * 大专栏  OpenGL的矩阵使用——绘制桌子pan class="number">0.5; GLfloat height = height_; GLfloat point[24][3] = { { x + width,y + depth,z },{ x + width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z },{ x - width,y + depth,z }, { x - width,y + depth,z },{ x - width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z - height },{ x - width,y + depth,z - height }, { x - width,y + depth,z - height },{ x - width,y - depth,z - height },{ x + width,y - depth,z - height },{ x + width,y + depth,z - height }, { x + width,y + depth,z - height },{ x + width,y - depth,z - height },{ x + width,y - depth,z },{ x + width,y + depth,z }, { x + width,y + depth,z },{ x - width,y + depth,z },{ x - width,y + depth,z - height },{ x + width,y + depth,z - height }, { x + width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z },{ x - width,y - depth,z - height },{ x + width,y - depth,z - height } }; glBegin(GL_QUADS); for (int i = 0; i < 24; i++) glVertex3f(point[i][0], point[i][1],point[i][2]); glEnd(); } void Draw_Dest() // This function draws a triangle with RGB colors { Draw_Cube(0, 0, 0, 1, 0.8, 0.2); //桌面 Draw_Cube(0.3, 0.2, -0.2, 0.2, 0.2, 0.6);//桌脚 Draw_Cube(-0.3, 0.2, -0.2, 0.2, 0.2, 0.6); Draw_Cube(0.3, -0.2, -0.2, 0.2, 0.2, 0.6); Draw_Cube(-0.3, -0.2, -0.2, 0.2, 0.2, 0.6); } void reshape(int width, int height) { if (height==0) // Prevent A Divide By Zero By { height=1; // Making Height Equal One } glViewport(0,0,width,height); // Reset The Current Viewport glMatrixMode(GL_PROJECTION); // Select The Projection Matrix glLoadIdentity(); // Reset The Projection Matrix // Calculate The Aspect Ratio Of The Window gluPerspective(45.0f,(GLfloat)width/(GLfloat)height,0.1f,100.0f); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); // Select The Modelview Matrix glLoadIdentity(); // Reset The Modelview Matrix } void idle() { glutPostRedisplay(); } void redraw() { glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glLoadIdentity(); // Reset The Current Modelview Matrix glPushMatrix(); glTranslatef(-2.0f, 0.0f,-6.0f); // Place the triangle Left glTranslatef(0.0f, fTranslate, 0.0f); // Translate in Y direction Draw_Dest(); // Draw desk glPopMatrix(); glPushMatrix(); glTranslatef(0.0f, 0.0f,-6.0f); // Place the dest at Center glRotatef(fRotate, 0, 3.0f, 0); // Rotate around Y axis Draw_Dest(); // Draw desk glPopMatrix(); glPushMatrix(); glTranslatef(2.0f, 0.0f, -6.0f); // Place the dest right glScalef(fScale, fScale, fScale); // Scale Draw_Dest(); // Draw Draw desk glPopMatrix(); fScale -= 0.005f; fTranslate += 0.005f; fRotate += 0.3f; if (fTranslate > 0.5f) fTranslate = 0.0f; if (fScale < 0.5f) fScale = 1.0f; glutSwapBuffers(); } void processNormalKeys(unsigned char key, int x, int y) { if (key == 27) //按ESC退出 exit(0); } int main (int argc, char *argv[]) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE); glutInitWindowSize(640,480); glutCreateWindow("Exercise2"); glutDisplayFunc(redraw); glutReshapeFunc(reshape); glutIdleFunc(idle); glutKeyboardFunc(processNormalKeys); glutMainLoop(); return 0; }

效果