OpenGL---GLUT教程（六） GLUT场景漫游

转自：http://blog.csdn.net/xie_zi/article/details/1911997

让我们看一个比较好的使用键盘控制的例子。这一章我们将建立一个应用程序。这个程序绘制了一个小的居住着雪人的世界。并且我们将用方向键来移动照相机（即移动视点在场景中漫游）。左右方向键，将照相机绕y轴旋转，上下方向键，将前后方向移动照相机。

这个例子的代码放在下面。首先我们处理初始状态。

#include<math.h>

#include<GL/glut.h>

#include<stdlib.h>

staticfloatangle=0.0,ratio;

staticfloatx=0.0f,y=1.75f,z=5.0f;

staticfloatlx=0.0f,ly=0.0f,lz=-1.0f;

staticGLintsnowman_display_list;

注意我们包含了math.h头文件。我们需要计算旋转角。上面变量的含义到后面你就会清楚了，但我们还是简单的描述下：

1：angle：绕y轴的旋转角，这个变量允许我们旋转照相机。

2：x,y,z：照相机位置。

3：lx,ly,lz：一个向量用来指示我们的视线方向。

4：ratio：窗口宽高比（width/height）。

5：snowman_display_list：一个雪人的显示列表索引。

注意：如果你不愿意用显示列表，你也可以忽略它，这并不影响，教程。

接下来，我们用一个公共的函数来处理窗口尺寸。唯一的区别是函数glutLookAt的参数用变量而不是固定的值。gluLookAt函数提供了一个简单直观的方法来设置照相机的位置和方向。它有三组参数，每一组由三个浮点型数组成。前三个参数表明照相机的位置，第二组参数定义照相机观察的方向，最后一组表明向上的向量，这个通常设为（0.0，1.0，0.0）。也就是说照相机并没有倾斜。如你想看到所有的物体都是倒置的则可以设置为（0.0，-1.0，0.0）。

上面提到的变量x,y,z表示照相机位置，因此这三个变量也就对应着函数gluLookAt里的第一组向量。第二组参数观察方向，是通过定义视线的向量和照相机位置相加得到的：

LookAtPoint=LineOfSight+CameraPosition

voidchangeSize(intw,inth)

{

//

防止被0除.

if(h==0)

h=1;

ratio=1.0f*w/h;

//Resetthecoordinatesystembeforemodifying

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

//

设置视口为整个窗口大小

glViewport(0,0,w,h);

//

设置可视空间

gluPerspective(45,ratio,1,1000);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity();

gluLookAt(x,y,z,

x+lx,y+ly,z+lz,

0.0f,1.0f,0.0f);

}

下面我们定义显示列表，绘制雪人，初始化场景，渲染场景。

voiddrawSnowMan(){

glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);

//

画身体

glTranslatef(0.0f,0.75f,0.0f);

glutSolidSphere(0.75f,20,20);

//

画头

glTranslatef(0.0f,1.0f,0.0f);

glutSolidSphere(0.25f,20,20);

//

画眼睛

glPushMatrix();

glColor3f(0.0f,0.0f,0.0f);

glTranslatef(0.05f,0.10f,0.18f);

glutSolidSphere(0.05f,10,10);

glTranslatef(-0.1f,0.0f,0.0f);

glutSolidSphere(0.05f,10,10);

glPopMatrix();

//

画鼻子

glColor3f(1.0f,0.5f,0.5f);

glRotatef(0.0f,1.0f,0.0f,0.0f);

glutSolidCone(0.08f,0.5f,10,2);

}

GLuintcreateDL(){

GLuintsnowManDL;

//

生成一个显示列表号

snowManDL=glGenLists(1);

//

开始显示列表

glNewList(snowManDL,GL_COMPILE);

//callthefunctionthatcontains

//therenderingcommands

drawSnowMan();

//endList

glEndList();

return(snowManDL);

}

voidinitScene(){

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

snowman_display_list=createDL();

}

voidrenderScene(void){

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

//

画了一个地面

glColor3f(0.9f,0.9f,0.9f);

glBegin(GL_QUADS);

glVertex3f(-100.0f,0.0f,-100.0f);

glVertex3f(-100.0f,0.0f,100.0f);

glVertex3f(100.0f,0.0f,100.0f);

glVertex3f(100.0f,0.0f,-100.0f);

glEnd();

//

画了36个雪人

for(inti=-3;i<3;i++)

for(intj=-3;j<3;j++){

glPushMatrix();

glTranslatef(i*10.0,0,j*10.0);

glCallList(snowman_display_list);;

glPopMatrix();

}

glutSwapBuffers();

}

这里我们建立函数，处理特殊键按下消息。使用左右方向键旋转照相机，也就是改变视线。上下方向键使照相机沿视线前后移动。

voidinputKey(intkey,intx,inty){

switch(key){

caseGLUT_KEY_LEFT:

angle-=0.01f;

orientMe(angle);break;

caseGLUT_KEY_RIGHT:

angle+=0.01f;

orientMe(angle);break;

caseGLUT_KEY_UP:

moveMeFlat(1);break;

caseGLUT_KEY_DOWN:

moveMeFlat(-1);break;

}

当我们按下左右方向键时angle变量改变，并且orientMe被调用。这个函数将旋转照相机。函数moveMeFlat负责在XZ平面里沿着某一视线移动照相机。

函数orientMe接受一个参数angle并且为视线的X,Z计算出适当的值。新的lx和lz映射在一个XZ平面的单位圆上。因此给定一个角度ang，新的lx，lz的值为：

Lx=sin(ang)；

Lz=cos(ang)；

就像我们把极坐标（ang，1）转换为欧几里德几何坐标一样。然后我们设定新的照相机方向。注意：照相机并未移动，照相机位置没变，仅仅改变了视线方向。

voidorientMe(floatang){

lx=sin(ang);

lz=-cos(ang);

glLoadIdentity();

gluLookAt(x,y,z,

x+lx,y+ly,z+lz,

0.0f,1.0f,0.0f);

}

下一个函数就是管理照相机移动的moveMeFlat。我们想沿视线移动照相机。为了完成这个任务，我们把视线里的一小部分加入到我们的当前的位置。新的X,Z的值为：

X=x+direction(lx)*fraction

Z=z+direction*(lz)*fraction

方向是1或者-1，这取决于我们是前移还是后移。这个fraction可以加速视实现。我们知道（lx,lz）是一个整体的向量。因此如果franction是个常数那么移动速度也就是一个常量。增大franction我们就可以移动的更快。接下来的步骤和orientMe函数一样。

voidmoveMeFlat(intdirection){

x=x+direction*(lx)*0.1;

z=z+direction*(lz)*0.1;

glLoadIdentity();

gluLookAt(x,y,z,

x+lx,y+ly,z+lz,

0.0f,1.0f,0.0f);

}

这时main函数如下：

intmain(intargc,char**argv)

{

glutInit(&argc,argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DEPTH|GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA);

glutInitWindowPosition(100,100);

glutInitWindowSize(640,360);

glutCreateWindow("SnowMenfrom3D-Tech");

initScene();

glutSpecialFunc(inputKey);

glutDisplayFunc(renderScene);

glutIdleFunc(renderScene);

glutReshapeFunc(changeSize);

glutMainLoop();

return(0);

}

这节的VC工程你可以在这里下载（glut4.zip）