OpenGL基础教程（二）：正方形键位控制指南
2023-10-10 20:29:19
利用 OpenGL 控制正方形的移动：逐个顶点和矩阵变换方法
在计算机图形学领域，控制和操作物体在屏幕上的位置至关重要。OpenGL 是一个强大的图形库，为我们提供了实现这种控制的工具。本文将探讨如何使用 OpenGL 实现正方形的移动，重点关注两种方法：逐个顶点移动和矩阵变换。
逐个顶点移动方法
这种方法涉及直接更新正方形每个顶点的坐标。它是一种相对简单的方法，但对于复杂的形状或需要高精度的场景可能并不理想。
实现：
在逐个顶点移动方法中，我们需要根据键盘输入更新正方形顶点的坐标。例如，当按下向上键时，我们会增加上部顶点的 Y 坐标，当按下向左键时，我们会减少左侧顶点的 X 坐标。
void SpecialKeys(int key, int x, int y) {
switch (key) {
case GLUT_KEY_UP:
vertices[0].y += step;
vertices[1].y += step;
break;
case GLUT_KEY_DOWN:
vertices[2].y -= step;
vertices[3].y -= step;
break;
case GLUT_KEY_LEFT:
vertices[0].x -= step;
vertices[2].x -= step;
break;
case GLUT_KEY_RIGHT:
vertices[1].x += step;
vertices[3].x += step;
break;
}
}
矩阵变换方法
矩阵变换方法涉及使用矩阵来表示和应用各种变换，例如平移、旋转和缩放。对于复杂场景或需要精确控制的应用程序，这种方法更加灵活且高效。
实现：
在矩阵变换方法中，我们需要创建一个平移矩阵，该矩阵将正方形移动到所需的距离。然后，我们将此矩阵与正方形的图形相乘，以生成移动后的图形。
void MatrixMode() {
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glTranslatef(x, y, 0.0f);
glMultMatrixf(matrix);
}
比较两种方法
逐个顶点移动：
- 简单易懂
- 对于简单的形状和较少顶点的物体适用
- 需要手动更新每个顶点
- 可能导致精度问题
矩阵变换：
- 更灵活且高效
- 适用于复杂形状和高精度场景
- 使用矩阵简化了变换应用
- 需要理解矩阵变换的概念
最佳选择
选择哪种方法取决于特定场景和应用程序的需求。对于简单场景或教育目的，逐个顶点移动方法可能是足够的。对于需要更精细控制和灵活性的复杂场景，矩阵变换方法是一个更好的选择。
常见问题解答
1. 如何设置正方形的初始位置？
在程序初始化或窗口调整大小事件中，设置正方形的初始坐标。
2. 如何平滑移动正方形？
可以将步长设置为较小的值，并使用持续移动事件（例如定时器或 glutIdleFunc）来实现平滑移动。
3. 如何处理正方形超出边界的情况？
可以添加边界检查，并在正方形超出边界时限制其移动。
4. 如何将其他形状移动到屏幕上？
这些方法可以应用于任何形状，只要我们有其顶点坐标。
5. 如何使用矩阵变换进行其他变换（例如旋转）？
OpenGL 提供了各种矩阵函数（例如 glRotatef）来执行旋转和其他变换。
