OpenGL: 实现立体显示

https://blog.csdn.net/augusdi/article/details/19922295

立体显示原理：设没有立体显示的模型视图矩阵ModelView为Mv,投影矩阵为Mp，则、物体空间的任何一点为P，则变换到屏幕坐标P*=Mp×Mv×P；注意前面已经说过opengl里面坐标列优先，所以矩阵都是右乘。

左眼和右眼的变换都是由中间的变换矩阵变换而来，则立体显示中左眼的变换矩阵公式为：

P(L)*=Ms(L) × Mp(L) × Mt(L) × Mv(L) × P；

右眼的矩阵变换公式为：

P(R)*=Ms(R) × Mp(R) × Mt(R) × Mv(R) × P；

其中Ms，Mt是立体显示需要而增加的变换。

程序里面有几个参数，现实世界眼睛到屏幕的距离Fd，两眼之间的距离Sd，比例尺R，如图：

如上图：没有立体显示，视点位于就是中间的蓝色位置，立体显示就是将左眼(红色)，右眼(绿色)的视图分开绘制。

程序中左眼用红色去画，右眼同时用绿色和蓝色绘制。

代码：

1.  
   #include <windows.h>
2.  
   #include <GL/glut.h>
3.  
   #include <math.h>
4.  
    
5.  
   #pragma comment(lib,"glut32.lib")
6.  
   #pragma comment(lib,"glu32.lib")
7.  
   #pragma comment(lib,"opengl32.lib")
8.  
    
9.  
   void init(void)
10.  
    {
11.  
    GLfloat mat_diffuse[] = { 1.0, 1.0, 0.0 };
12.  
    GLfloat mat_specular[] = {0.8, 0.8, 0.0, 1.0};
13.  
    GLfloat mat_shininess[] = { 300. };
14.  
    GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
15.  
    GLfloat light_diffuse[] = { 1.0, 1.0, 0.0 };
16.  
    GLfloat light_ambient[] = {0.7, 0.2, 0.2, 1.0};
17.  
     
18.  
    glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
19.  
    glShadeModel (GL_SMOOTH);
20.  
     
21.  
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
22.  
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);
23.  
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
24.  
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
25.  
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, light_ambient);
26.  
    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);
27.  
     
28.  
    glEnable(GL_LIGHTING);
29.  
    glEnable(GL_LIGHT0);
30.  
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
31.  
    }
32.  
    /**//*----------------------------------------------------------------------------
33.  
    * 初始化参数
34.  
    */
35.  
    GLfloat PI=3.1415926;
36.  
    GLfloat Fd=5.0; //fusion distance
37.  
    GLfloat RealScreenToEyeDistance=1.0;
38.  
    GLfloat R = Fd / RealScreenToEyeDistance; //比例尺 R = Fd / RealScreenToEyeDistance
39.  
    GLfloat Sd = 0.05; //两眼之间的距离
40.  
    GLfloat aspect = 1.0; //gluLookAt函数里面的参数
41.  
    GLfloat fovy = 60.0; //张角
42.  
    GLfloat f = 1 / tan( (fovy * PI) / (2 * 180) ); //f=ctg(fovy/2);
43.  
     
44.  
    //列优先的矩阵模型视图矩阵，投影矩阵
45.  
    GLfloat LeftModelViewMatrix[16]=
46.  
    {
47.  
    1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
48.  
    0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
49.  
    0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
50.  
    Sd * R / 2.0, 0.0, 0.0, 1.0
51.  
    };
52.  
     
53.  
    GLfloat LeftProjectMatrix[16]=
54.  
    {
55.  
    1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
56.  
    0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
57.  
    0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
58.  
    -(Sd * f) / (2.0 * Fd * aspect), 0.0, 0.0, 1.0
59.  
    };
60.  
     
61.  
    GLfloat RightModelViewMatrix[16]=
62.  
    {
63.  
    1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
64.  
    0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
65.  
    0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
66.  
    -Sd * R / 2.0, 0.0, 0.0, 1.0
67.  
    };
68.  
     
69.  
    GLfloat RightProjectMatrix[16]=
70.  
    {
71.  
    1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
72.  
    0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
73.  
    0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
74.  
    (Sd * f) / (2.0 * Fd * aspect), 0.0, 0.0, 1.0
75.  
    };
76.  
     
77.  
    //for the use of rotating
78.  
    static GLfloat spin = 0.0;
79.  
     
80.  
    void display(void)
81.  
    {
82.  
    GLfloat matrix[16]={0.};
83.  
     
84.  
    glColorMask(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
85.  
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
86.  
    glClearDepth(1.0);
87.  
     
88.  
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
89.  
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
90.  
     
91.  
    //---------------------------------------------------------------------------------------------
92.  
    //Left View port
93.  
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
94.  
    glPushMatrix();
95.  
    {
96.  
    glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, matrix);
97.  
    glLoadIdentity();
98.  
    glMultMatrixf(LeftProjectMatrix);
99.  
    glMultMatrixf(matrix);
100.  
     {
101.  
     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
102.  
     glLoadIdentity();
103.  
     glTranslated(0.0, 0.0, -Fd);
104.  
     glPushMatrix();
105.  
     {
106.  
     glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, matrix);
107.  
     glLoadIdentity();
108.  
     glMultMatrixf(LeftModelViewMatrix);
109.  
     glMultMatrixf(matrix);
110.  
     glColorMask(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
111.  
     /**//*
112.  
     * 物体的坐标Vp
113.  
     * 变换到屏幕坐标：Vp'= LeftProjectMatrix×Mp × LeftModelViewMatrix×Mv × Mr×Vp
114.  
     */
115.  
     glPushMatrix();
116.  
     {
117.  
     glRotatef(spin, 0.0, 1.0, 0.0);
118.  
     glutSolidTeapot(1.0);
119.  
     }
120.  
     glPopMatrix();
121.  
     }
122.  
     }
123.  
     glPopMatrix();
124.  
     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
125.  
     }
126.  
     glPopMatrix();
127.  
     glFlush();
128.  
      
129.  
     //---------------------------------------------------------------------------------------------
130.  
     //Right View port
131.  
     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
132.  
     glPushMatrix();
133.  
     {
134.  
     glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, matrix);
135.  
     glLoadIdentity();
136.  
     glMultMatrixf(RightProjectMatrix);
137.  
     glMultMatrixf(matrix);
138.  
      
139.  
     glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
140.  
     glPushMatrix();
141.  
     {
142.  
     glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, matrix);
143.  
     glLoadIdentity();
144.  
     glMultMatrixf(RightModelViewMatrix);
145.  
     glMultMatrixf(matrix);
146.  
      
147.  
     glColorMask(0.0, 1.0, 1.0, 1.0);
148.  
     glClearDepth(1.0);
149.  
     glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
150.  
     /**//*
151.  
     * 物体的坐标Vp
152.  
     * 变换到屏幕坐标：Vp'= RightProjectMatrix×Mp× RightModelViewMatrix×Mv × Mr×Vp
153.  
     */
154.  
     glPushMatrix();
155.  
     {
156.  
     glRotatef(spin, 0.0, 1.0, 0.0);
157.  
     glutSolidTeapot(1.0);
158.  
     //glutSolidSphere(1.0, 20, 5);
159.  
     }
160.  
     }
161.  
     glPopMatrix();
162.  
      
163.  
     glMatrixMode(GL_PROJECTION);
164.  
     }
165.  
     glPopMatrix();
166.  
     glFlush ();
167.  
      
168.  
     glutSwapBuffers();
169.  
     }
170.  
      
171.  
     void reshape (int w, int h)
172.  
     {
173.  
     if (h == 0)
174.  
     {
175.  
     h == 1;
176.  
     }
177.  
     glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
178.  
     glMatrixMode (GL_PROJECTION);
179.  
     glLoadIdentity();
180.  
     //投影矩阵：Mp
181.  
     gluPerspective(fovy, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 20.0);
182.  
     }
183.  
     void spinDisplay(void)
184.  
     {
185.  
     spin = spin + 1.0;
186.  
     if (spin > 360.0)
187.  
     {
188.  
     spin = spin - 360.0;
189.  
     }
190.  
     glutPostRedisplay();
191.  
     }
192.  
      
193.  
     int main(int argc, char** argv)
194.  
     {
195.  
     glutInit(&argc, argv);
196.  
     glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
197.  
     glutInitWindowSize (500, 500);
198.  
     glutInitWindowPosition (100, 100);
199.  
     glutCreateWindow (argv[0]);
200.  
     init ();
201.  
     glutDisplayFunc(display);
202.  
     glutReshapeFunc(reshape);
203.  
     glutIdleFunc(spinDisplay);
204.  
     glutMainLoop();
205.  
     return 0;
206.  
     }

相关立体显示链接：http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/projection/stereorender/

http://blog.csdn.net/ryfdizuo/article/details/2327478