OpenGL实例：几何变换

作者：凯鲁嘎吉 - 博客园 http://www.cnblogs.com/kailugaji/

更多请查看：计算机图形学

1. 平移

#include <GL/glut.h>

void init(void)

{

	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0); //指定清除颜色

	//初始化视景体

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);

	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

//绘制中心在原点，边长为2的正方形

void drawSquare(void)

{

	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向

	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点

	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点

	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上点

	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点

	glEnd();

}

void myDraw1(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形

	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形

	glTranslatef(0.0, -3.0, 0.0); //再向下移动3单位

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形

	glFlush();

}

void myDraw2(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形

	glPushMatrix();

	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形

	glPopMatrix();

	glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //再向右移动2单位

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形

	glFlush();

}

void main(int argc, char** argv)

{

	glutInit(&argc, argv);

	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

	glutInitWindowPosition(0, 0);

	glutInitWindowSize(600, 600);

	glutCreateWindow("Translate函数示例");

	init();

	glutDisplayFunc(myDraw1);

	glutMainLoop();

}

图形：

2. 旋转

#include <GL/glut.h>

void init(void)

{

	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);

	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void drawSquare(void) //绘制中心在原点，边长为2的正方形

{

	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向

	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点

	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点

	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上

	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点

	glEnd();

}

void myDraw1(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形

	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位

	glRotatef(30, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转30角度

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位

	glRotatef(-30, 0.0, 0.0, 1.0); //逆时针旋转30角度

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形

	glFlush();

}

void myDraw2(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形

	glPushMatrix(); //把当前矩阵压入堆栈

	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位

	glRotatef(30, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转30角度

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形

	glPopMatrix(); //从堆栈栈顶弹出一个矩阵为当前矩阵

	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位

	glRotatef(-30, 0.0, 0.0, 1.0); //逆时针旋转30角度

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形

	glFlush();

}

void main(int argc, char** argv)

{

	glutInit(&argc, argv);

	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

	glutInitWindowPosition(0, 0);

	glutInitWindowSize(600, 600);

	glutCreateWindow("Rotate函数示例");

	init();

	glutDisplayFunc(myDraw1);

	glutMainLoop();

}

图形：

3. 缩放

#include <GL/glut.h>

void init(void)

{

	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);

	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void drawSquare(void) //绘制中心在原点，边长为2的正方形

{

	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向

	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点

	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点

	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上点

	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点

	glEnd();

}

void myDraw1(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形

	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位

	glScalef(1.0, 1.5, 1.0); //X和Z方向保持不变，Y方向放大为原来的1.5倍

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位

	glScalef(0.5, 1.5, 1.0); //Z方向保持不变，X方向缩小为原来的0.5倍，Y方向放大为原来的1.5倍

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形

	glFlush();

}

void myDraw2(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形

	glPushMatrix(); //把当前矩阵压入堆栈

	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位

	glScalef(1.0, 1.5, 1.0); //X和Z方向保持不变，Y方向放大为原来的1.5倍

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形

	glPopMatrix(); //从堆栈栈顶弹出一个矩阵为当前矩阵

	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位

	glScalef(0.5, 1.5, 1.0); //Z方向保持不变，X方向缩小为原来的0.5倍，Y方向放大为原来的1.5倍

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形

	glFlush();

}

void main(int argc, char** argv)

{

	glutInit(&argc, argv);

	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

	glutInitWindowPosition(0, 0);

	glutInitWindowSize(600, 600);

	glutCreateWindow("Scale函数示例");

	init();

	glutDisplayFunc(myDraw1);

	glutMainLoop();

}

图形：

4. 菱形旋转变换

#include <GL/glut.h>

void init(void)

{

	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0); //指定清除颜色

	//初始化视景体

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);

	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

//绘制中心在原点的菱形

void drawDiamond(void)

{

	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向

	glVertex2f(2.0f, -1.0f);//下点

	glVertex2f(4.0f, 0.0f);//右点

	glVertex2f(2.0f, 1.0f);//上点

	glVertex2f(-0.0f, 0.0f);//左点

	glEnd();

}

void wrrDraw(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前菱形设为单位菱形

	glRotatef(90, 0.0, 0.0, 1.0); //逆时针旋转90角度

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawDiamond(); //绘制红色菱形

	glRotatef(-120, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转120角度

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawDiamond(); //绘制蓝色菱形

	glRotatef(-120, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转120角度

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawDiamond(); //绘制绿色菱形

	glFlush();

}

void main(int argc, char** argv)

{

	glutInit(&argc, argv);

	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

	glutInitWindowPosition(0, 0);

	glutInitWindowSize(600, 600);

	glutCreateWindow("菱形函数的绘制");

	init();

	glutDisplayFunc(wrrDraw);

	glutMainLoop();

}

图形：

5. 综合实验

#include <GL/glut.h>

void init(void)

{

	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);

	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void drawSquare(void) //绘制中心在原点，边长为2的正方形

{

	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向

	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点

	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点

	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上点

	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点

	glEnd();

}

void myDraw(void)

{

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空

	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵

	glPushMatrix();

	glTranslatef(0.0f, 2.0f, 0.0f);

	glScalef(3.0, 0.5, 1.0);

	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

	drawSquare(); //上面红色矩形

	glPopMatrix();

	glPushMatrix();

	glTranslatef(-3.0, 0.0, 0.0);

	glPushMatrix();

	glRotatef(45.0, 0.0, 0.0, 1.0);

	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);

	drawSquare(); //中间左菱形

	glPopMatrix();

	glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0);

	glPushMatrix();

	glRotatef(45.0, 0.0, 0.0, 1.0);

	glColor3f(0.0, 0.7, 0.0);

	drawSquare(); //中间中菱形

	glPopMatrix();

	glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0);

	glPushMatrix();

	glRotatef(45.0, 0.0, 0.0, 1.0);

	glColor3f(0.0, 0.4, 0.0);

	drawSquare(); //中间右菱形

	glPopMatrix();

	glPopMatrix();

	glTranslatef(0.0, -3.0, 0.0);

	glScalef(4.0, 1.5, 1.0);

	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

	drawSquare(); //下面蓝色矩形

	glFlush();

}

void main(int argc, char** argv)

{

	glutInit(&argc, argv);

	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

	glutInitWindowPosition(0, 0);

	glutInitWindowSize(600, 600);

	glutCreateWindow("几何变换函数综合示例");

	init();

	glutDisplayFunc(myDraw);

	glutMainLoop();

}

图形：

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