4.4.2 OpenGL几何变换编程实例

程序运行结果如下图：

 #include <GL/glut.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <math.h>

 /* 初始化显示窗口大小 */

 GLsizei winWidth=,winHeight=;

 /* 设置世界坐标系的显示范围 */

 GLfloat xwcMin=-300.0,xwcMax=300.0;

 GLfloat ywcMin=-300.0,ywcMax=300.0;

 void init (void)

 {

 /* 设置显示窗口的背景颜色为白色 */

 glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);

 }

 class wcPt3D

 {

 public:

 GLfloat x, y, z;

 };

 /* 三维旋转变换，参数：旋转轴（由点p1和p2定义）和旋转角度（thetaDegrees）*/

 void rotate3D (wcPt3D p1, wcPt3D p2, GLfloat thetaDegrees)

 {

 /* 设置旋转轴的矢量 */

 float vx = (p2.x - p1.x);

 float vy = (p2.y - p1.y);

 float vz = (p2.z - p1.z);

 /*通过平移-旋转-平移复合变换序列完成任意轴的旋转（注意OpenGL中的反序表示）*/

 glTranslatef (p1.x, p1.y, p1.z); //③移动p1到原始位置

 /*②关于通过坐标原点的坐标轴旋转*/

 glRotatef (thetaDegrees, vx, vy, vz);

 glTranslatef (-p1.x, -p1.y, -p1.z); //①移动p1到原点位置

 }

 /* 三维比例放缩变换，参数：比例系数sx、sy、sz和固定点fixedPt */

 void scale3D (GLfloat sx, GLfloat sy, GLfloat sz, wcPt3D fixedPt)

 {

 /*通过平移-放缩-平移复合变换序列完成任意点为中心点的比例缩放*/

 /* ③反平移到原始位置*/

 glTranslatef (fixedPt.x, fixedPt.y, fixedPt.z);

 glScalef (sx, sy, sz); // ②基于原点的比例放缩变换

 /* ① 移动固定点到坐标原点*/

 glTranslatef (-fixedPt.x, -fixedPt.y, -fixedPt.z);

 }

 void displayFcn (void)

 {

 /* 设置变换中心点位置 */

 wcPt3D centroidPt,R_p1, R_p2;

 centroidPt.x=;

 centroidPt.y=;

 centroidPt.z=;

 R_p1=centroidPt;

 R_p2.x=;

 R_p2.y=;

 R_p2.z=;

 /* 设置几何变换参数*/

 wcPt3D p1,p2,fixedPt;

 p1= R_p1;

 p2= R_p2;

 fixedPt=centroidPt;

 GLfloat tx=0.0,ty=100.0,tz=;

 GLfloat sx=0.5,sy=0.5,sz=;

 GLdouble thetaDegrees = ;

 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 清空显示窗口

 glMatrixMode (GL_MODELVIEW);

 glLoadIdentity(); //清空变换矩阵为单位矩阵，恢复原始坐标系环境

 /* 显示变换前几何对象 */

 glColor3f(0.0,0.0,1.0); // 设置前景色为蓝色

 glRecti(,,,); //显示蓝色矩形（变换前）

 /* 执行几何变换（注意以反序形式写出）*/

 glTranslatef (tx, ty, tz); // ③平移变换

 scale3D (sx, sy, sz, fixedPt); // ②比例放缩变换

 rotate3D (p1, p2, thetaDegrees); // ①旋转变换

 /* 显示变换后几何对象 */

 glColor3f(1.0,0.0,0.0); //重新设置前景色为红色

 glRecti(,,,); //显示红色矩形（变换后）

 glFlush();

 }

 void winReshapeFcn(GLint newWidth,GLint newHeight)

 {

 glMatrixMode(GL_PROJECTION);

 glLoadIdentity();

 gluOrtho2D(xwcMin,xwcMax,ywcMin,ywcMax);

 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

 }

 void main(int argc, char ** argv)

 {

 glutInit(&argc,argv);

 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);

 glutInitWindowPosition(,);

 glutInitWindowSize(winWidth,winHeight);

 glutCreateWindow("三维几何变换实例-OpenGL版复合变换");

 init();

 glutDisplayFunc(displayFcn);

 glutReshapeFunc(winReshapeFcn);

 glutMainLoop();

 }

附上本实验的VC++工程代码（VC++2008）