3D正方形的自律移动及其背后的构建原理

2023-12-16 17:44:15

前言

OpenGL，即开放图形库，是一个跨语言、跨平台的计算机图形学应用程序编程接口，可以帮助我们创建和渲染复杂的3D图形。在本文中，我们将介绍如何使用OpenGL绘制正方形并使其可以通过键位控制和定时器自动移动，这有助于我们对OpenGL图形库有更深入的了解。

实现步骤

绘制正方形

首先，我们需要使用OpenGL绘制一个正方形。为此，我们可以使用如下代码：

glBegin(GL_QUADS); // 开始绘制四边形
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); // 设置颜色为红色
glVertex3f(-0.5f, -0.5f, 0.0f); // 绘制第一个顶点
glVertex3f(0.5f, -0.5f, 0.0f); // 绘制第二个顶点
glVertex3f(0.5f, 0.5f, 0.0f); // 绘制第三个顶点
glVertex3f(-0.5f, 0.5f, 0.0f); // 绘制第四个顶点
glEnd(); // 结束绘制

这段代码使用了OpenGL的glBegin()和glEnd()函数来开始和结束四边形的绘制。我们使用glColor3f()函数设置了红色的颜色。glVertex3f()函数用于绘制四个顶点，每个顶点都有一个x、y和z坐标。

键位控制和定时器

接下来，我们需要添加键位控制和定时器，以便我们可以控制正方形的移动。为此，我们可以使用如下代码：

// 键盘控制回调函数
void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {
    switch (key) {
        case 'w': // 按下w键，向上移动
            squareY += 0.1f;
            break;
        case 's': // 按下s键，向下移动
            squareY -= 0.1f;
            break;
        case 'a': // 按下a键，向左移动
            squareX -= 0.1f;
            break;
        case 'd': // 按下d键，向右移动
            squareX += 0.1f;
            break;
    }
}

// 定时器回调函数
void timer(int value) {
    // 根据上次按键方向进行移动
    squareX += moveX;
    squareY += moveY;

    // 重新注册定时器
    glutTimerFunc(16, timer, 0);
}

这段代码首先定义了一个键盘控制回调函数keyboard()，当用户按下键盘上的某个键时，这个函数就会被调用。在函数中，我们根据用户按下的键来控制正方形的移动方向。接下来，我们定义了一个定时器回调函数timer()，当定时器触发时，这个函数就会被调用。在函数中，我们根据上次按键的方向来移动正方形。

主要函数和数据结构

最后，我们需要在main()函数中进行glut的初始化以及相关函数的注册，如下代码所示：

int main(int argc, char** argv) {
    // glut初始化
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(500, 500);
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutCreateWindow("OpenGL正方形移动");

    // 注册回调函数
    glutDisplayFunc(display);
    glutKeyboardFunc(keyboard);
    glutTimerFunc(16, timer, 0);

    // 进入消息循环
    glutMainLoop();

    return 0;
}