c++ - opengl为什么我的矩形这么大又倾斜？

Question

我有一个opengl项目，我只是试图在屏幕上绘制一个红色矩形，问题是1）它很大，几乎占据了整个屏幕，2）倾斜了。我对opengl真的很陌生，所以我不了解坐标系以及一些函数的功能，例如glOrtho（）函数。

这是代码：

void display()
{
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

   glBegin(GL_QUADS);     
      glColor3f(1, 0, 0);  // NOT SURE WHERE THIS STARTS, AND HOW THE COORDINATES WORK
        glVertex2f(-1.0f, 1.0f); 
        glVertex2f( 1.0f, 1.0f);  
        glVertex2f( 1.0f,-1.0f);        
        glVertex2f(-1.0f,-1.0f);   
    glEnd();                  

   glFlush();
}

void init()
{
   glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   glOrtho(0, 10.0, 0, 10.0, -1.0, 1.0); //What does this do and how does it's coordinates work?
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
   glRotatef(30.0, 1.0, 1.0, 1.0);
   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitWindowSize(600, 600);
    glutInitWindowPosition(250, 250);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE | GLUT_DEPTH);
    glutCreateWindow("Model View");


    glutDisplayFunc(display);

   init();
    glutMainLoop();

    return 0;
}

无论如何，我希望将其转化为学习经验，所以请解释并链接到可能会有帮助的事情！谢谢。

Answer 1

过程显示负责实际图纸。

void display()
{

这行清除缓冲区；缓冲区本质上是渲染图像的内存；它基本上是一个宽度和高度为600x600的矩阵。清除表示将矩阵的每个单元格设置为相同的值。每个单元都是一个像素，并包含颜色和深度。通过此调用，您要告诉OpenGL将所有物体涂成不透明的黑色，并将深度重置为1。为什么不透明的黑色？由于调用了glClearColor：前三个参数是红色，绿色和蓝色分量，它们的范围可以在0到1之间。0,0,0表示黑色。对于最后一个组件，您指定了1，表示不透明； 0将是透明的。最后一个组件称为alpha，在启用alpha混合时使用。为什么净深为1？因为默认值为1，所以您没有调用 glClearDepth覆盖该值。

   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

这是在告诉OpenGL您要绘制四边形。

   glBegin(GL_QUADS);

您希望这些四边形为红色（请记住，颜色的第一个成分是红色）。

      glColor3f(1, 0, 0);  // NOT SURE WHERE THIS STARTS, AND HOW THE COORDINATES WORK

现在，您列出四边形的顶点（只有一个，四个顶点）。所有顶点都是红色的，因为您永远不会通过调用glColor3f来更新颜色；您可以将不同的颜色关联到每个顶点，如果选择红色（1,0,0），绿色（0,1,0），蓝色（0,0,1）和白色（1，则最终结果通常非常可爱，1,1）;该四边形应该在屏幕上显示为正方形，因为它在几何上是正方形，您的窗口是正方形，并且摄像机（使用glOrtho定义）具有正方形的外观（调用glOrtho的前四个参数）。如果您不调用glOrtho，您可能只会看到红色，因为默认的OpenGL坐标范围是-1和1，因此您将覆盖整个窗口。

        glVertex2f(-1.0f, 1.0f); 
        glVertex2f( 1.0f, 1.0f);  
        glVertex2f( 1.0f,-1.0f);        
        glVertex2f(-1.0f,-1.0f);   

这意味着您完成了绘图。

    glEnd();                  

从技术上讲，这可能是OpenGL没有将您指定的任何命令发送到图形卡。命令可能出于效率原因而排队。调用 glFlush强制将命令发送到图形卡。

   glFlush();
}

您编写了此函数，并通过init初始化了一些OpenGL状态，您认为该状态将在整个应用程序中保持稳定。实际上，像游戏这样的真实应用程序会在其中显示大多数此类内容。例如，随着玩家的移动，游戏必须不断更新相机。

void init()
{

就像我们之前说过的，此处将透明色设置为不透明黑色。

   glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);

在这里，您说的是相机不是透视型的。基本上，远处的东西不会变小。类似于人造卫星对城市的看法。特别是您要创建一个不在视场中央的相机：我建议您在第一个实验中使用glOrtho（-10.0，10.0，-10.0，10.0，-1.0，1.0）之类的调用。对于非透视相机，您在此处指定的坐标将覆盖我们上面提到的约定-1至+1。尝试调整参数，以使红色方块显得较小且居中。

   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   glOrtho(0, 10.0, 0, 10.0, -1.0, 1.0); //What does this do and how does it's coordinates work?

在这里，您基本上是将摄像机相对于正方形放置，或相对于摄像机放置正方形。有无数种观看方式。您正在定义几何变换，之所以将其称为MODELVIEW，是因为它并不是唯一地改变模型（正方形）或视图（摄影机）的东西，而是根据您查看方式的不同而改变的东西。但是，由于您正在调用 glRotatef，因此正方形显示为旋转状态。删除它，该正方形应看起来像一个正方形。

   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
   glRotatef(30.0, 1.0, 1.0, 1.0);

深度测试是一种使用缓冲区中的深度存储以删除隐藏表面（例如3D场景中的立方体背面）的技术。您的场景是2D的，并且您仅绘制了四边形，因此这实际上不影响您的绘制。

   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

从根本上讲，您正在与glut（一个不是OpenGL的一部分，但可以执行一些仅授权操作系统才能执行的枯燥乏味的操作）的可选子系统glut进行交互。

int main(int argc, char *argv[])
{

首先，您必须初始化过剩。

    glutInit(&argc, argv);

然后，定义将包含渲染图像的窗口。

    glutInitWindowSize(600, 600);
    glutInitWindowPosition(250, 250);

GLUT_RGB表示您的窗口仅支持红色，绿色和蓝色，并且没有Alpha通道（通常是这种情况）。 GLUT_DEPTH意味着您的缓冲区将能够存储每个像素的深度。 GLUT_SINGLE表示窗口是单个缓冲的，也就是说您的命令将直接在窗口上绘制；另一个选择是双缓冲，实际上是在后缓冲区上绘制，然后交换前缓冲区和后缓冲区，以使渲染的图像突然出现，而不是以渐进方式出现。您的场景是如此简单，以至于您不会注意到GLUT_SINGLE和GLUT_DOUBLE之间的任何区别。

    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE | GLUT_DEPTH);

然后，您实际上创建了窗口。

    glutCreateWindow("Model View");

您告诉glut应该调用哪个函数来渲染场景。

    glutDisplayFunc(display);

在这里，您可以调用init函数。

   init();

这是一个由glut提供的窗口循环。大多数开窗系统都需要一个软件循环，以使窗口保持活动状态，并能够响应单击，拖动，调整大小和键盘笔触。

    glutMainLoop();

    return 0;
}

长话短说，可以使用多种版本的OpenGL，并且可以使用多种语言对它们进行编程，并针对多种平台。这些版本之间最重要的区别是，有些版本使用固定功能管线（FFP），而最新版本则具有可编程管线。您的程序使用固定功能管道。顾名思义，您应该尽可能切换到可编程管线，因为它是现代的计算机图形处理方式，并且更加灵活，尽管它需要更多的编程。

您应该忽略我最初链接的教程，但我没有立即意识到它们有多过时。您应该使用 the one recommended by datenwolf，或者，如果您对移动开发感兴趣，则可以考虑学习OpenGL ES 2（这很重要，因为以前的版本是固定功能，因此这是非常重要的）。还有一个用于HTML5和Javascript的OpenGL ES 2变体，称为WebGL。您可以找到教程 here，以及包含所有示例的ZIP文件。每当需要检查我是否了解新概念时，我都会使用它们的代码库。