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如何利用OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖

更新時間：2022年01月07日 12:06:30 作者：六月的翅膀

C++用opengl繪制出的二維坐標(biāo),簡單明了,很容易理解,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于如何利用OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

利用OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖

最開始是想在左下角位置畫個坐標(biāo)軸

后來在網(wǎng)上找了一個，也是別人搬運(yùn)的，沒有出處。學(xué)習(xí)了一下，感覺不太方便

#include <iostream>  
using namespace std;
 
#include<gl/glut.h>  
 
//這個N是用來計(jì)數(shù)的，為了驗(yàn)證兩個回調(diào)函數(shù)display和reshape誰先執(zhí)行
//結(jié)果是reshape先執(zhí)行
int N = 0;
 
GLfloat transx, transy;
GLfloat scale;
 
int primw = 300;
int primh = 300;
GLfloat rotatex = 0, rotatey = 0;
GLint mousepx, mousepy;
 
void rend(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glPointSize(8);
    glLineWidth(2);
    
    glPushMatrix();
    glTranslatef(transx, transy, 0);
    //glTranslatef(0, 0, 0);
    glRotatef(rotatex, 1, 0, 0);
    glRotatef(rotatey, 0, 1, 0);
    glBegin(GL_LINES);
    glColor3f(0, 1, 0);
    glVertex3f(0, 0, 0);
    glVertex3f(0, 2, 0);
    glColor3f(1, 0, 0);
    glVertex3f(0, 0, 0);
    glVertex3f(2, 0, 0);
    glColor3f(0, 0, 1);
    glVertex3f(0, 0, 0);
    glVertex3f(0, 0, 2);
    glEnd();
    glPopMatrix();
    glFlush();
    if (N < 3)
        cout << "rend" << endl;
    N++;
}
 
void reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    if (w <= h)
        gluOrtho2D(-10, 10, -10.0 / w * h, 10.0 / w * h);
    else
        gluOrtho2D(-10.0 / h * w, 10.0 / h * w, -10, 10);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    if (w <= h)
    {   /*  scale=(GLfloat)primw/w;*/
        transx = (50 - w / 2.0) * 20.0 / w;
        transy = (50 - h / 2.0) * 20.0 / w;
    }
    else
    {
        /*      scale=(GLfloat)primh/h;*/
        transx = (50 - w / 2.0) * 20.0 / h;
        transy = (50 - h / 2.0) * 20.0 / h;
    }
    if (N < 3)
        cout << "reshape" << endl;
    N++;
}
 
void motion(int x, int y)//鼠標(biāo)按下移動
{
    int w, h;
    w = glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH);
    h = glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT);
    if (0 <= x && x <= w && 0 <= y && y <= h)
    {
        rotatex = -(mousepy - y) / (GLfloat)h * 360;
        rotatey = -(mousepx - x) / (GLfloat)w * 360;
        /*      cout<<"rotatex:rotatey"<<rotatex<<" "<<rotatey<<endl;*/
        glutPostRedisplay();
    }
}
 
void mousedown(int mouse, int state, int x, int y)
{
    if (state == GLUT_DOWN)
    {
        mousepx = x;
        mousepy = y;
    }
    //  cout<<"mousepx:mousepy"<<endl;  
    //  cout<<mousepx<<"  "<<mousepy<<endl;
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(primw, primh);
    glutCreateWindow("coordination");
 
    glClearColor(1, 1, 1, 0);
    glutDisplayFunc(rend);
    glutMotionFunc(motion);
    glutMouseFunc(mousedown);
    glutReshapeFunc(reshape);//最先調(diào)用，比display先
    glutMainLoop();
    return 0;
}

是這樣的效果，效果還行，只是這種方式不太方便嵌到代碼中

最終還是決定不在左下角畫了，直接在模型上畫出來坐標(biāo)軸，用顏色區(qū)分xyz

頂點(diǎn)著色器如下，就是將三條線的頂點(diǎn)和顏色數(shù)組輸入到頂點(diǎn)著色器中，并與模型使用相同的MVP

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aColor;
 
uniform mat4 modelview;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
out vec3 color;
 
void main()
{
        gl_Position = projection * view * modelview * vec4(aPos, 1.0);
        color = aColor;
}

如何使用OpenGL繪制三維坐標(biāo)系

第一，圖中圓環(huán)所在的指定區(qū)域與坐標(biāo)軸所在的區(qū)域是兩個相互獨(dú)立的空間，通過使用glViewport函數(shù)限定。

glViewport(0,0,500,500);//指定圓環(huán)繪制空間，從(0,0)位置開始，長寬分別為500

glViewport(0,300,200,200);//指定坐標(biāo)軸的繪制空間，從(0,300)位置開始，長寬分別為200

第二，設(shè)定投影效果、觀察坐標(biāo)及旋轉(zhuǎn)縮放等

//設(shè)置投影效果//
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-500, 500, -500, 500, -500, 500); //指定了一個正方體區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)的圖形才能正常顯示

//設(shè)置模型視圖矩陣，開始畫圖//
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1); //從(0,2,0)位置看向原點(diǎn)，z軸向上

第二，考慮到實(shí)際應(yīng)用中我們需要對圓環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，那坐標(biāo)系也應(yīng)該進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這樣才能一一對應(yīng)上。

glRotatef(_xAngle, 1, 0, 0);
glRotatef(_yAngle, 0, 1, 0);
//傳入的角度根據(jù)具體需求具體設(shè)定

第三，繪制坐標(biāo)軸?？梢詫⒆鴺?biāo)軸畫成一個上下底面同寬，長度較長的一個圓柱體；而坐標(biāo)箭頭可以看成頭部很寬，底部寬度為0的圓柱體。

const int AXES_LEN = 300;
const int ARROW_LEN = 100;
const int ARROW_RADIUS = 30;

GLUquadricObj *objCylinder = gluNewQuadric();
//確定坐標(biāo)系原點(diǎn)
glPushMatrix();
glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
glutSolidSphere(15, 20, 20);
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glutSolidSphere(0.25, 6, 6);
gluCylinder(objCylinder, 10, 10, AXES_LEN, 10, 5); //z
glTranslatef(0, 0, AXES_LEN);
gluCylinder(objCylinder, ARROW_RADIUS, 0, ARROW_LEN, 10, 5); //z arrow
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
glRotatef(90, 1.0, 0.0, 0.0);
gluCylinder(objCylinder, 10, 10, AXES_LEN, 10, 5); //Y
glTranslatef(0, 0, AXES_LEN);
gluCylinder(objCylinder, ARROW_RADIUS, 0, ARROW_LEN, 10, 5); //Y arrow
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
glRotatef(90, 0.0, 1.0, 0.0);
gluCylinder(objCylinder, 10, 10, AXES_LEN, 10, 5); //X
glTranslatef(0, 0, AXES_LEN);
gluCylinder(objCylinder, ARROW_RADIUS, 0, ARROW_LEN, 10, 5); //X arrow
glPopMatrix();

上述代碼中需要注意到的是x軸和y軸的是根據(jù)z軸旋轉(zhuǎn)得到的。

第四步，添加“xyz”字符，這是我目前遇到的問題。我嘗試使用如下代碼：

glRasterPos3f(300, 0, 0);
glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_18, 'y');

總結(jié)

到此這篇關(guān)于如何利用OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖的文章就介紹到這了,更多相關(guān)OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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如何利用OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖

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利用OpenGL畫坐標(biāo)軸指示圖

如何使用OpenGL繪制三維坐標(biāo)系

總結(jié)

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