OpenGL之投影變換

OpenGL之投影變換

投影變換是指設定視口面積和剪切平面,它在模型變換與視圖變換之後執行,用於確定那些多邊型模型位於視口之內. OpenGL支持兩類投影

投影變換(PROJECTION transformation) 簡介
透視投影

glFrustum()

gluPerspective()

用於3D世界的顯示與真實世界一樣, 多邊型模型呈現近大遠小
正交投影

glOrtho()

gluOrtho2D()

不考濾與攝影機的距離,顯示多邊型模型真實的大小,常用於CAD軟件和2D遊戲,文本顯示

 

透視投影 簡介
void gluPerspective (

GLdouble fovy,

GLdouble aspect,

GLdouble zNear,

GLdouble zFar);

直接指定視角和屏幕寬高比從而計算觀察截體.
Fovy 可視角度一般設為45度至90度
Aspect 屏幕的寬高比(Width/Height)
zNear 近端剪切面距離
zFar 遠端剪切面距離

 

透視投影 簡介
void glFrustum (

GLdouble left,

GLdouble right,

GLdouble bottom,

GLdouble top,

GLdouble zNear,

GLdouble zFar);

觀察截體的計算由近端剪切面與遠端剪切面確定
Left right bottom top 近端剪切面的範圍
zNear 近端剪切面距離
zFar 遠端剪切面距離

 

正交投影 簡介
Void glOrtho (

GLdouble left,

GLdouble right,

GLdouble bottom,

GLdouble top,

GLdouble zNear,

GLdouble zFar);

相同的模型不管與攝影機距離的遠近,其呈現的相同大小
left right bottom top 剪切面的範圍
zNear 近端剪切面距離
zFar 遠端剪切面距離

 

正交投影 簡介
void gluOrtho2D (

GLdouble left,

GLdouble right,

GLdouble bottom,

GLdouble top);

相當於glOrtho(left,right,bottom,top,-1,1);
left right bottom top 剪切面的範圍

投影示例

  1. 選擇投影矩陣堆棧glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  2. 載入單位矩陣glLoadIdentity()
  3. 設定透視投影或正交投影

投影函式

void Set_Projection_OpenGL(bool Is3D)

{

::glViewport(0,0,OpenGL_Width,OpenGL_Height); // 重置視區尺寸

::glMatrixMode(GL_PROJECTION); // 設定投影矩陣

::glLoadIdentity();// 載入單位矩陣

if(Is3D == true) // 3D投影計算窗口尺寸比例

gluPerspective(54.0f,(GLfloat)OpenGL_Width/(GLfloat)OpenGL_Height,1.0f,1000.0f);

else  // 設為2D投影

gluOrtho2D(0, OpenGL_Width, 0, OpenGL_Height);

::glMatrixMode(GL_MODELVIEW);  // 設定模型視圖矩陣

::glLoadIdentity();// 載入單位矩陣

}

投影演示程式如上圖:下載

  1. 按P鍵在正交投影與透視投影之間切換
  2. 按S鍵切換抗鋸齒功能
  3. 按1鍵切換為黃色
  4. 按2鍵切換為綠色
  5. 按3鍵切換為紅色
  6. 按F1鍵打開幫助
  7. 按ESC鍵旋轉角度清零
  8. 按+鍵加大直線寬度
  9. 按-鍵減小直線寬度

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