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直击OpenGL核心：矩阵基础变化的实战指南

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OpenGL，作为计算机图形学领域的中流砥柱，以其强大的3D渲染能力著称。而矩阵，则是OpenGL中操纵3D图形的基础工具。在这篇文章中，我们将深入剖析OpenGL中的矩阵基础变化，通过一系列实战案例，让你彻底掌握这一核心技术。

设定投影矩阵

在OpenGL中，投影矩阵负责定义场景在屏幕上的投影方式。在ChangeSize方法中，我们通常通过gluPerspective函数来设置投影矩阵。此函数的第一个参数指定视场角（单位为度），第二个参数指定宽高比，第三和第四个参数指定近平面和远平面的距离（单位为视点坐标空间单位）。

void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h)
{
    // 设置投影矩阵
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(45.0f, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 0.1f, 100.0f);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
}

模型视图矩阵的变换

模型视图矩阵负责将模型从模型空间转换到观察空间。在这个过程中，我们可以对模型进行平移、旋转和缩放等一系列变换。

平移变换

平移变换将模型沿指定轴移动一定距离。在OpenGL中，可以通过glTranslatef()函数来实现平移。

glTranslatef(x, y, z);

旋转变换

旋转变换将模型绕指定轴旋转一定角度。在OpenGL中，可以通过glRotatef()函数来实现旋转。

glRotatef(angle, x, y, z);

缩放变换

缩放变换将模型按比例放大或缩小。在OpenGL中，可以通过glScalef()函数来实现缩放。

glScalef(x, y, z);

复合变换

在实际应用中，模型往往需要进行一系列复合变换。OpenGL允许我们将多个变换矩阵相乘，从而得到一个复合变换矩阵。这种复合变换可以一次性应用到模型上，简化编程流程。

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glScalef(0.5f, 0.5f, 0.5f);
glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);
glRotatef(45.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);

结语

掌握了OpenGL中的矩阵基础变化，你就能为3D图形渲染赋予无限可能。通过对投影矩阵和模型视图矩阵的操纵，你可以自由地控制场景的视角、模型的位置、姿态和大小。从简单的几何体到复杂的场景，矩阵变换都能为你提供灵活而强大的解决方案。