准备知识

这一节我们来看一下旋转变换。旋转变换指的是给我们一个指点的点和角度,我们需要绕着过该点的轴线將对象旋转对应的角度。这里我们只改变X/Y/Z中的两个分量,第三个分量保持不变。这意味着我们的图形只在三个平面内旋转:XY平面(绕着Z轴)、YZ平面(绕着X轴)、XZ(绕着Y轴)。还有更复杂的旋转方式这里我们暂时用不到。

我们来概括性的定义这个问题。考虑下面这样的图形:

我们需要沿着圆把点(x1,y2)移动到(x2,y2),换句话说就是把(x1,y1)旋转a2角度。我们假定圆的半径为1,则有:

使用正余弦展开公式:

可得:

在上面的图形中,Z轴垂直于屏幕,XY平面和屏幕重合。和平移变换一样,我们4x4阶矩阵和顶点分量矩阵乘积的形式表示该变换,可以写成:

绕Y轴选择可以用以下形式表示:

绕X轴旋转:

上面的4x4阶矩阵就是我们的旋转变换矩阵。

程序代码

/*

    Copyright 2010 Etay Meiri

    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU General Public License as published by
the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
(at your option) any later version. This program is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU General Public License
along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. Tutorial 07 - Rotation transformation
*/
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <math.h>
#include <GL/glew.h>
#include <GL/freeglut.h>
#include "ogldev_math_3d.h"
GLuint VBO;
GLuint gWorldLocation; const char* pVSFileName = "shader.vs";
const char* pFSFileName = "shader.fs"; static void RenderSceneCB()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); static float Scale = 0.0f; Scale += 0.001f; Matrix4f World; World.m[0][0] = cosf(Scale); World.m[0][1] = -sinf(Scale); World.m[0][2] = 0.0f; World.m[0][3] = 0.0f;
World.m[1][0] = sinf(Scale); World.m[1][1] = cosf(Scale); World.m[1][2] = 0.0f; World.m[1][3] = 0.0f;
World.m[2][0] = 0.0f; World.m[2][1] = 0.0f; World.m[2][2] = 1.0f; World.m[2][3] = 0.0f;
World.m[3][0] = 0.0f; World.m[3][1] = 0.0f; World.m[3][2] = 0.0f; World.m[3][3] = 1.0f; glUniformMatrix4fv(gWorldLocation, 1, GL_TRUE, &World.m[0][0]); glEnableVertexAttribArray(0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); glDisableVertexAttribArray(0); glutSwapBuffers();
} static void InitializeGlutCallbacks()
{
glutDisplayFunc(RenderSceneCB);
glutIdleFunc(RenderSceneCB);
} static void CreateVertexBuffer()
{
Vector3f Vertices[3];
Vertices[0] = Vector3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f);
Vertices[1] = Vector3f(1.0f, -1.0f, 0.0f);
Vertices[2] = Vector3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glGenBuffers(1, &VBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(Vertices), Vertices, GL_STATIC_DRAW);
} static void AddShader(GLuint ShaderProgram, const char* pShaderText, GLenum ShaderType)
{
GLuint ShaderObj = glCreateShader(ShaderType); if (ShaderObj == 0) {
fprintf(stderr, "Error creating shader type %d\n", ShaderType);
exit(1);
} const GLchar* p[1];
p[0] = pShaderText;
GLint Lengths[1];
Lengths[0]= strlen(pShaderText);
glShaderSource(ShaderObj, 1, p, Lengths);
glCompileShader(ShaderObj);
GLint success;
glGetShaderiv(ShaderObj, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success) {
GLchar InfoLog[1024];
glGetShaderInfoLog(ShaderObj, 1024, NULL, InfoLog);
fprintf(stderr, "Error compiling shader type %d: '%s'\n", ShaderType, InfoLog);
exit(1);
} glAttachShader(ShaderProgram, ShaderObj);
} static void CompileShaders()
{
GLuint ShaderProgram = glCreateProgram(); if (ShaderProgram == 0) {
fprintf(stderr, "Error creating shader program\n");
exit(1);
}
string vs, fs; if (!ReadFile(pVSFileName, vs)) {
exit(1);
}; if (!ReadFile(pFSFileName, fs)) {
exit(1);
}; AddShader(ShaderProgram, vs.c_str(), GL_VERTEX_SHADER);
AddShader(ShaderProgram, fs.c_str(), GL_FRAGMENT_SHADER); GLint Success = 0;
GLchar ErrorLog[1024] = { 0 }; glLinkProgram(ShaderProgram);
glGetProgramiv(ShaderProgram, GL_LINK_STATUS, &Success);
if (Success == 0) {
glGetProgramInfoLog(ShaderProgram, sizeof(ErrorLog), NULL, ErrorLog);
fprintf(stderr, "Error linking shader program: '%s'\n", ErrorLog);
exit(1);
} glValidateProgram(ShaderProgram);
glGetProgramiv(ShaderProgram, GL_VALIDATE_STATUS, &Success);
if (!Success) {
glGetProgramInfoLog(ShaderProgram, sizeof(ErrorLog), NULL, ErrorLog);
fprintf(stderr, "Invalid shader program: '%s'\n", ErrorLog);
exit(1);
} glUseProgram(ShaderProgram); gWorldLocation = glGetUniformLocation(ShaderProgram, "gWorld");
assert(gWorldLocation != 0xFFFFFFFF);
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA);
glutInitWindowSize(1024, 768);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow("Tutorial 07"); InitializeGlutCallbacks(); // Must be done after glut is initialized!
GLenum res = glewInit();
if (res != GLEW_OK) {
fprintf(stderr, "Error: '%s'\n", glewGetErrorString(res));
return 1;
} printf("GL version: %s\n", glGetString(GL_VERSION)); glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); CreateVertexBuffer(); CompileShaders(); glutMainLoop(); return 0;
}

代码解读

这里我们只把矩阵改成旋转变换矩阵,其余代码和上节相同。

World.m[0][0]=cosf(Scale); World.m[0][1]=-sinf(Scale); World.m[0][2]=0.0f; World.m[0][3]=0.0f;
World.m[1][0]=sinf(Scale); World.m[1][1]=cosf(Scale); World.m[1][2]=0.0f; World.m[1][3]=0.0f;
World.m[2][0]=0.0f; World.m[2][1]=0.0f; World.m[2][2]=1.0f; World.m[2][3]=0.0f;
World.m[3][0]=0.0f; World.m[3][1]=0.0f; World.m[3][2]=0.0f; World.m[3][3]=1.0f;

运行效果

可以看到三角形在屏幕上不停旋转。

OpenGL编程逐步深入(七)旋转变换的更多相关文章

  1. 《OpenGL编程指南第七版》学习——编译时提示“error C2381: “exit” : 重定义;__declspec(noreturn) 不同”错误的解决办法

    解决办法一. #if defined(_WIN32) # ifndef GLUT_BUILDING_LIBextern _CRTIMP void __cdecl exit(int); 上面是glut. ...

  2. opengl编程指南 第七版 源代码bug Page35 lines.c 红宝书

    问题1:根据源代码时,我发现的时候去敲门.不正确实施效果.哪里是不正确?没有源代码glPushAttrib(GL_LINE_STIPPLE) glPopAttrib().所以会出现最后的下一次抽奖提供 ...

  3. OpenGL编程指南(第七版)

    OpenGL编程指南(第七版) 转自:http://blog.csdn.net/w540982016044/article/details/21287645 在接触OpenGL中,配置显得相当麻烦,特 ...

  4. 编译opengl编程指南第八版示例代码通过

    最近在编译opengl编程指南第八版的示例代码,如下 #include <iostream> #include "vgl.h" #include "LoadS ...

  5. C#编程总结(七)数据加密——附源码

    C#编程总结(七)数据加密——附源码 概述 数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理,使其成为不可读的一段代码,通常称为“密文”,使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容 ...

  6. 在 Mac OS X Yosemite 10.10.5 上配置 OpenGL 编程环境

    这个教程主要参考了youtube上的视频 Getting Started in OpenGL with GLFW/GLEW in Xcode 6 ,这个视频有点问题,不能照搬.本人通过自己摸(瞎)索( ...

  7. 用MFC实现OpenGL编程

    一.OpenGL简介 众所周知,OpenGL原先是Silicon Graphics Incorporated(SGI公司)在他们的图形工作站上开发高质量图像的接口.但最近几年它成为一个非常优秀的开放式 ...

  8. cesium编程入门(七)3D Tiles,模型旋转

    cesium编程入门(七)3D Tiles,模型旋转 上一节介绍了3D Tiles模型的位置移动,和贴地的操作,这一节来聊一聊模型的旋转, 参考<WebGl编程指南>的第四章 假设在X轴和 ...

  9. 解读经典《C#高级编程》第七版 Page79-93.对象和类型.Chapter3

    前言 本篇我们继续讲解本章其余的部分:构造函数.只读字段.匿名类型.结构详解.部分类.静态类.Object类.扩展方法,等. 01 类 构造函数 构造函数是一种特殊的方法: 与类同名 没有返回值,甚至 ...

  10. 解读经典《C#高级编程》第七版 Page68-79.对象和类型.Chapter3

    前言 新年好,本篇开始进入第三章,<对象和类型>,深刻理解C#的对象,对于使用好.Net类库非常重要. 01 类和结构 从使用角度看,结构和类的区别很小,比如,将结构定义转换为类,只需要将 ...

随机推荐

  1. MyEclipse打包可运行的jar包

    详细步骤: Export... -> java -> Runnable JAR file Launch configuration:选择main方法所在的文件/类 Export desti ...

  2. node14---分层结构数据库操作

    /**回调函数(函数作为参数): 0. 外层函数调用的地方,一定是外层函数体先执行,回调函数和普通函数地址一样,然后看函数体规定回调函数怎么执行. 1. 异步时候使用回调函数, 无论是否异步,回调函数 ...

  3. xBIM 基础08 WeXplorer 简介

    系列目录    [已更新最新开发文章,点击查看详细]  一.WeXplorer 简介 WeXplorer 是 XBIM 工具包的可视化部分,它使用预处理的 WexBIM 文件在 Web 上处理 IFC ...

  4. Android之通过HttpURLConnection.getResponseCode状态码抛出异常的问题以及解决方法

    1.最近,在学习解析json数据的时候遇到一个错误信息,错误信息如下图所示:   发现解析出来的数据为空,错误信息如上图所示,发现程序中的HttpUtils工具类的22行出现了错误和MainActiv ...

  5. Dapper基础知识一

    在下刚毕业工作,之前实习有用到Dapper?这几天新项目想用上Dapper,在下比较菜鸟,这块只是个人对Dapper的一种总结. 1,什么是Dapper?     Dapper,.NET下的一种ORM ...

  6. oracle根据成绩排名查询某个名次段的人员

    先说一下表结构  名字name  分数fenshu   表名test1,以下查询的是成绩排名为第三名和第四名,这个模板让你查随意排名段的人 select name,fenshu,mc from (se ...

  7. JDBC读写MySQL的大字段数据

    JDBC读写MySQL的大字段数据   不管你是新手还是老手,大字段数据的操作常常令你感到很头痛.因为大字段有些特殊,不同数据库处理的方式不一样,大字段的操作常常是以流的方式 来处理的.而非一般的字段 ...

  8. ProGuard常见问题及解决套路

    ProGuard是一个压缩.优化和混淆Java字节码的工具,非常好用.本篇文章总结一下许多人在使用ProGuard时经常遇到的问题. 我把在使用ProGuard时经常遇到的问题分为两类,分别是导致构建 ...

  9. 利用shell脚本添加环境变量

    在shell脚本设置了环境变量,如export LIBRARY_PATH=./lib/,执行了此脚本后, 在执行生成的可执行文件,提示错误 error while loading shared lib ...

  10. df -h 挂死

    df -h 卡死的情况,那是因为无法统计挂载的目录的大小 一般是因为还挂载了一些外部的目录,如nfs的目录 可以用mount | column -t 命令查看哪些目录 然后umount这些目录, 一般 ...