c++ - glPushMatrix() 和 glPopMatrix() 如何保持场景不变？

Question

我在网上找到了一些代码，可以在屏幕上移动一个框，然后在框到达屏幕末端后重置它。
这是代码:

void display(void) {
  int sign = 1;
  if (lastFrameTime == 0) {
    /*
     * sets lastFrameTime to be the number of milliseconds since
     * Init() was called;
     */
    lastFrameTime = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
  }

  int now = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
  int elapsedMilliseconds = now - lastFrameTime;
  float elapsedTime = float(elapsedMilliseconds) / 1000.0f;
  lastFrameTime = now;

  int windowWidth = glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH);

  if (boxX > windowWidth) {
    boxX -= windowWidth;
  }
  boxX += (sign)*256.0f * elapsedTime;

  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

  glPushMatrix();
  //creates a new matrix at the top that we can do things to?
  glTranslatef(boxX, 0.0f, 0.0f);

  /*
   * draw a "quad" (rectangle)
   */
  glBegin(GL_QUADS);
  glVertex2f(0.0f, 0.0f);
  glVertex2f(128.0f, 0.0f);
  glVertex2f(128.0f, 128.0f);
  glVertex2f(0.0f, 128.0f);
  glEnd();
  glPopMatrix();
  //pops that matrix off the stack so we can have a "clean" version to do something next time.?

  glutSwapBuffers();
}

现在，我的理解方式glPushMatrix()和 glPopMatrix()是 glPushMatrix() 在堆栈上放置(或压入)一个新矩阵供您执行操作，以便在您将其弹回后您再次拥有一个“干净”的石板。这就是为什么如果我在 glEnd() 之后忽略 glPopMatrix()，我的方 block 似乎会加速而不是以恒定速度移动。

然而，我在 glPushMatrix() 和 glPopMatrix() 中所做的更改如何保留？当我使用 glPushMatrix() 并对顶部矩阵进行更改时，它会将更改可视化，但是当我使用 glPopMatrix() 时，所有这些更改不是都消失了吗？当我再次恢复到“干净”状态时，我的盒子如何在屏幕上移动？

如果我在进行更改后再次弹出矩阵，如何记录翻译的状态？

Answer 1

glPushMatrix 复制堆栈顶部的矩阵(您始终使用顶部的矩阵)。您正在进行的任何其他转换都会修改这个顶层矩阵，即重复的矩阵。当您执行 glPopMatrix 时，我们回到了原始矩阵。

例如，假设您想画一辆汽车。您设置矩阵来绘制车身，我们称它为 M1。现在，你想画一个轮子。您可以计算 M2 - 正确显示车轮所需的矩阵 - 或者，由于车轮是相对于车身的(因此，有一个矩阵 M3 这样 M2 = M1 * M3) 你修改 M1。但是汽车有 4 个轮子，您需要保留一份 M1。您可以通过 glPushMatrix 执行此操作，您可以通过执行 glPopMatrix 取回拷贝。

当您在屏幕上绘制任何东西时，您就是在对象空间中给出坐标。要真正显示某些内容，需要转换这些坐标。为此，我们有一些矩阵。

在车轮示例中，您只有一个车轮几何图形，但由于您使用不同的矩阵，因此将绘制四个车轮。 glPushMatrix 和 glPopMatrix 只与矩阵一起工作，实际的顶点数据保存在 GPU 中，每个 glVertex 发送另一个在那里，它不能删除。见下图，矩阵只是用于将物体坐标转换为世界坐标(实际上，所有矩阵都可以压入堆栈)