c++ - 将 SDL-Window 的大小调整为从 Wavefront OBJ 文件生成的 OpenGL 对象

Question

我是 OpenGL、SDL 和 OBJ 文件的新手，现在我正在与一个问题斗争很多天。

1. 设置 SDL-Window(我放弃了基本的 SDL-Init-stuff)

   sdl_window = SDL_CreateWindow( 
                              "Viewer", 
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, 
                              SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED, 
                              1024, 
                              768, 
                              SDL_WINDOW_OPENGL | SDL_WINDOW_RESIZABLE );
   if( sdl_window == NULL )
       printf("SDL_CreateWindow failed: %s\n", SDL_GetError());
   
   SDL_GLContext glContext = SDL_GL_CreateContext( sdl_window );
   if( glContext == NULL )
       printf("SDL_GL_CreateContext failed: %s\n", SDL_GetError());
   
   SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_DOUBLEBUFFER, 1 );
   

2. 启动 OpenGL 功能(其中“obj”是我用于解析 OBJ 和加载纹理的类)

   int         my_object;
   objloader   obj;
   
   glClearColor( 0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f );
   glViewport( 0, 0, 1024, 768 );
   glMatrixMode( GL_PROJECTION );
   glLoadIdentity();
   gluPerspective( 45, 1024.0/768.0, 1.0, 500.0 );
   //glOrtho( 0, 512, 384, 0, -1, 1 );
   glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
   glEnable( GL_DEPTH_TEST );
   
   my_object = obj.load( "D:\myfile.obj" );
   
   glEnable( GL_LIGHTING );
   glEnable( GL_LIGHT0 );
   float col[] = {1.0,1.0,1.0,1.0};
   glLightfv( GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, col );
   

3. 简要查看 OBJ 文件...(其中没有 vn - 法线)

   mtllib ./test.mtl
   usemtl Haufwerk
   v -0.388155 5.580893 2.490415
   v -0.336669 5.566026 2.507601
   v -0.408834 5.515674 2.533414
   v -0.403397 5.444500 2.540850
   v -0.482161 5.577362 2.447329
   .
   .
   .
   v -0.533898 5.328258 1.909646
   v -0.439773 5.344517 1.849366
   vt 0.710938 0.273924
   vt 0.711743 0.270957
   vt 0.712080 0.277021
   vt 0.713371 0.278851
   vt 0.711261 0.303822
   .
   .
   .
   vt 0.845899 0.687021
   vt 0.841930 0.687169
   f 5616/687 5617/688 4642/686
   f 5617/691 5618/692 4642/690
   f 5616/687 4642/686 5618/689
   f 5617/688 5616/687 5618/689
   f 12657/633 12659/634 13191/637
   .
   .
   .
   

4. 纹理来自 BMP 文件，分辨率为 1024x1024

OBJ 纹理图像:

1. 运行显示循环

   while( running )
   {
       start = SDL_GetTicks();
   
       while( SDL_PollEvent(&event) )
       {
           switch(event.type)
           {
               case SDL_QUIT:
                   running = false;
                   break;
           }
       }
   
       glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
       glLoadIdentity();
       float pos[] = {-1.0,1.0,-2.0,1.0};
       glLightfv( GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos );
       //glScalef( 1.f, 1.f, 1.f );
       glTranslatef(0.0, -30.0,-20.0);
       //glTranslatef( 10.0, 10.0, -50.0 );
       //glTranslatef( 0.0, 1.0, -19.5 );
       glCallList( myobject ); //and display it
   
       SDL_GL_SwapWindow( sdl_window );
   
       if( 1000/30 > (SDL_GetTicks() - start) )
           SDL_Delay( 1000/30 - (SDL_GetTicks() - start) );
   }
   

2. ...得出这个结果:

结果:SDL 窗口中的 OpenGL 对象:

下图是将一个显示代码行更改为:

    glTranslatef( 0.0, 1.0, -19.5 );

我的目标是“适应”“OpenGL 事物”(它叫什么...？模型？帧缓冲区？对象？)进入 SDL 窗口的边界。或者也许将 SDL 窗口“调整”为 OpenGL 对象。为什么？因为在下一步中，我会将整个 SDL 窗口“导出”到一个位图，该位图将用作 GIS 软件中的数字化背景以进行地理配准。

我是否必须更改 View 设置或是否有可能“抓取”OpenGL 对象的大小以适应 SDL 主窗口？

例如，如果我将显示代码中的一行更改为:

    glTranslatef( 0.0, 1.0, -19.5 );

OBJ 文件中顶点“v”的“坐标”究竟是多少？他们拥有哪个“计量单位”？是本地coosys吗？

什么是带纹理的 OpenGL 对象“像素大小”(因为纹理模板的像素大小为 1024x1024)？？

我从在线教程中获取的许多代码行，但我不确定它们如何详细影响我的屏幕。我对更改 View 等的所有可能性感到困惑。

因此，我们将不胜感激任何帮助。这让我睡不好...

Answer 1

您可以这样做的一种方法是，找到对象尺寸(遍历所有像素并确定每个轴上的最小值和最大值)，找到对象相对于相机视点的深度和视锥尺寸那个深度。最后，您可以找到适用于对象的最佳比例，使其覆盖整个屏幕。

但这很复杂。使用正交投影然后“玩弄”对象的比例会更容易。您仍然可以找到我上面提到的对象尺寸，这是一种直接的方法。使用这些:

glOrtho( -512, 512, -384, 384, -16, 16 );

// Remove the translations you were applying to your object
glScalef( 100.0f, 100.0f, 1.0f );

这应该允许您使用正交投影查看您的对象。从这里您应该能够调整比例值，直到获得您想要的结果。

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Could you explain the "Z" value?

首先是我的错误。它不完全是一个 Z 值，而是一个深度值。

默认情况下，当您在 OpenGL 中指定观察体积时，无论是使用正交投影还是透视投影，“相机”都将朝负 Z 轴方向观察。您可以使用 lookAt 函数更改方向，但在您的示例中您不会这样做，因此您会获得默认的 View 方向。因此，您会经常看到使用 Z-Depth。

正交投影定义了一个立方体/棱镜观察体积，其效果是所有物体，无论离观察者多远，都将以相同的比例出现。 glOrtho 函数的最后两个参数是 near 和 far 值，定义观察体积的深度 .在我建议使用的评论中:

glOrtho( -512, 512, -384, 384, -16, 16 )

因为默认情况下，相机在负 Z 方向观察，以 0 为中心，我们可以看到体积内相对深度为 [-16,16] 的物体。即:

接近 |-16 * (0,0,-1)| 的值= 16 和远值 |16 * (0,0,-1)| = -16。

What are exactly the "coordinates" of the vertices "v" in the OBJ file?

它们很可能位于对象坐标(对象空间)中，对象坐标定义了每个顶点相对于对象本身的位置，原点为 0,0,0。所以是的，对象的局部坐标系。当您对对象应用变换时，即平移，结果值将位于世界坐标(世界空间)中。

Do I have to change the view-settings or is there a possibility to "grab" the size of the OpenGL object for adapting the SDL main window?

这由你决定。但是缩放对象以适应窗口可能比相反的方式更有意义。我向您展示了一种缩放对象的方法。

What is the textured OpenGL object "pixel-size" (because the pixel-size of the texture template is 1024x1024)??

当提到纹理像素时，我们称它们为纹素。但我不明白你在问什么。

(what's it called...? Model? Framebuffer? Object?)

我猜你指的是你用纹理渲染的 3D 对象/模型。参见 Default Framebuffer和 Framebuffer可以肯定。