OpenGL：如何在不移动整个场景的情况下移动 2d 对象？

Question

好的，我正在尝试使用 C++ 中的 OpenGL 重新创建经典的 Missile Command。这是我第一次涉足 OpenGL，尽管此时我对 C++ 感觉相当熟悉。

我认为我的第一个任务是弄清楚如何在屏幕上移动 2d 对象，这似乎相当简单。我创建了两个快速方法调用来制作三角形或四边形：

void makeTriangle(color3f theColor, vertex2f &p1, vertex2f &p2, vertex2f &p3,
                  int &xOffset, int &yOffset)
{
    //a triangle
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(theColor.red, theColor.green, theColor.blue);
        glVertex2f(p1.x, p1.y);
        glVertex2f(p2.x, p2.y);
        glVertex2f(p3.x, p3.y);
    glEnd();
}

void makeQuad(color3f theColor, vertex2f &p1, vertex2f &p2, vertex2f &p3,
              vertex2f &p4, int &xOffset, int &yOffset)
{
    //a rectangle
    glBegin(GL_POLYGON);
        glColor3f(theColor.red, theColor.green, theColor.blue);
        glVertex2f(p1.x, p1.y);
        glVertex2f(p2.x, p2.y);
        glVertex2f(p3.x, p3.y);
        glVertex2f(p4.x, p4.y);
    glEnd();
}

color3f 和 vertex2f 是简单的类：

class vertex2f
{
public:
    float x, y;

    vertex2f(float a, float b){x=a; y=b;}
};

class color3f
{
public:
    float red, green, blue;

    color3f(float a, float b, float c){red=a; green=b; blue=c;}
};

这是我的主文件：

#include <iostream>
#include "Shapes.hpp"

using namespace std;

int xOffset = 0, yOffset = 0;
bool done = false;

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
    if( key == 'q' || key == 'Q')
        {
            exit(0);
            done = true;
        }

        if( key == 'a' )
            xOffset = -10;

        if( key == 'd' )
            xOffset = 10;

        if( key == 's' )
            yOffset = -10;

        if( key == 'w' )
            yOffset = 10;

}


void init(void)
{
    //Set color of display window to white
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

    //Set parameters for world-coordiante clipping window
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    gluOrtho2D(-400.0,400.0,-300.0,300.0);

}


void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    color3f aGreen(0.0, 1.0, 0.0);
    vertex2f pa(-400,-200);
    vertex2f pb(-400,-300);
    vertex2f pc(400,-300);
    vertex2f pd(400,-200);

    makeQuad(aGreen,pa,pb,pc,pd,xOffset,yOffset);

    color3f aRed(1.0, 0.0, 0.0);
    vertex2f p1(-50.0,-25.0);
    vertex2f p2(50.0,-25.0);
    vertex2f p3(0.0,50.0);

    makeTriangle(aRed,p1,p2,p3,xOffset,yOffset);

    glFlush();
}


int main(int argc, char** argv)
{
    // Create Window.
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(WINDOW_WIDTH, WINDOW_HEIGHT);
    glutCreateWindow("test");

    // Some initialization.
    init();

    while(!done)
    {
    //display functions
    glutDisplayFunc(display);
    glutKeyboardFunc(keyboard);

    // Start event loop.
    glutMainLoop();
    }

    return 0;
}

四边形暂时被定义为“背景”，它仅由屏幕底部的一个绿色矩形组成。红色三角形是我想要移动的“对象”。按下按键时，会按指示的方向保存偏移量。

我尝试过使用glTranslatef(xOffset,yOffset,0);，但问题在于它会移动屏幕上的两个元素，而不仅仅是红色三角形。我试图将整个调用用于在 push 和 pop 矩阵操作之间绘制三角形：

PushMatrix();
glTranslatef(xOffset,yOffset,0);
glBegin(GL_POLYGON);
    glColor3f(theColor.red, theColor.green, theColor.blue);
    glVertex2f(p1.x, p1.y);
    glVertex2f(p2.x, p2.y);
    glVertex2f(p3.x, p3.y);
glEnd();
PopMatrix();

据我所知，这会破坏翻译之前所做的任何更改。 我还尝试在调用绘图之前更改 x 和 y 坐标的值，但这只会在将三角形留在其原始位置之前导致短暂的闪烁：

p1.x += xOffset;
p2.x += xOffset;
p3.x += xOffset;

p1.y += yOffset;
p2.y += yOffset;
p3.y += yOffset;

必须有一个很好的简单方法来做到这一点，而我只是忽略了它。有人可以提供建议吗？

编辑：

我的实际问题是在初始绘制后我从未刷新屏幕。我需要的是在我的主循环中指定一个空闲函数：

glutIdleFunc(IdleFunc);

实际 IdleFunc 的样子：

GLvoid IdleFunc(GLvoid)
{
    glutPostRedisplay();
}

我应该使用glutSwapBuffers()，而不是在我的绘图函数中使用glFlush()。通过这样做，我首先想出的代码：

p1.x += xOffset;
p2.x += xOffset;
p3.x += xOffset;

p1.y += yOffset;
p2.y += yOffset;
p3.y += yOffset;

适合我的目的。我不需要转换矩阵，我只需要将元素绘制在从一个场景到下一个场景的不同位置。

Answer 1

GL_MODELVIEW 是您所需要的。

来自 OpenGL 常见问题解答，2.1：http://www.opengl.org/resources/faq/technical/gettingstarted.htm

program_entrypoint
{
    // Determine which depth or pixel format should be used.
    // Create a window with the desired format.
    // Create a rendering context and make it current with the window.
    // Set up initial OpenGL state.
    // Set up callback routines for window resize and window refresh.
}

handle_resize
{
    glViewport(...);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    // Set projection transform with glOrtho, glFrustum, gluOrtho2D, gluPerspective, etc.
}

handle_refresh
{
    glClear(...);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    // Set view transform with gluLookAt or equivalent

    // For each object (i) in the scene that needs to be rendered:
        // Push relevant stacks, e.g., glPushMatrix, glPushAttrib.
        // Set OpenGL state specific to object (i).
        // Set model transform for object (i) using glTranslatef, glScalef, glRotatef, and/or equivalent.
        // Issue rendering commands for object (i).
        // Pop relevant stacks, (e.g., glPopMatrix, glPopAttrib.)
    // End for loop.

    // Swap buffers.
}

Answer 2

您回答自己的问题，这就是解决方案：

glPushMatrix();
glTranslatef(xOffset,yOffset,0);
glBegin(GL_POLYGON);
    glColor3f(theColor.red, theColor.green, theColor.blue);
    glVertex2f(p1.x, p1.y);
    glVertex2f(p2.x, p2.y);
    glVertex2f(p3.x, p3.y);
glEnd();
glPopMatrix();

这将在绘制矩形时更改模型视图矩阵，然后将模型视图矩阵恢复为之前的状态。你真的试过吗？什么时候出错了？

Answer 3

如果我没看错你的代码，你只想旋转一个元素吗？如果是这样，请执行以下操作：

• 致电glPushMatrix();
• 然后进行轮换
• 存储您旋转了多少
• 然后绘制您旋转的项目
• 然后拨打glPopMatrix();

这只会旋转一个对象。

编辑：

我看到这样做会“破坏”之前的轮换。你能详细说明一下吗？这是平移/旋转一个对象的正确方法。

我还注意到您没有初始化模型视图矩阵。设置投影矩阵后，您应该初始化模型视图矩阵。您还需要确保将两个矩阵都初始化为标识。最后，确保每次屏幕刷新时都初始化这两个矩阵。要对此进行测试，请在矩阵初始化时设置一个断点，并查看它是否只被击中一次或每一帧。