在BlackBerry上使用OpenGL绘图（九）：投影变换

9 投影变换

以上讲解的是“视图模型模式”，主要是如何对观察点或者是模型进行变换，下面粗略了解一下“投影模式”。



“投影模式”变换的作用是控制3D模型如何投影到2D的屏幕上。一般希望的是将3D模型投影到2D屏幕上时和我们看见现实世界的物体相同，有近大远小的透视效果，这种投影模式称之为“透视投影”。在特殊的情况下，如机械制图等，可能希望将3D模型在2D屏幕投影出来时保持实际大小，不论模型离观察点多远，它在屏幕上投影出来的大小都是相同的，这种投影方式称之为“正投影”。



如果使用“正投影”的话，远处的物体不会变小，不符合人类的视觉习惯，当物体在2D屏幕上显示出来的时候用户会有“近小远大”的错觉。所以，除了有特殊要求，一般的应用程序都使用“透视投影”。OpenGLDemo样例中使用的也是“透视投影”。



样例在CubeRenderer的sizeChanged方法中设置了投影方式为“透视投影”。首先是调用glMatrixMode方法，通过参数GL_PROJECTION将当前的变换模式设为投影变换模式，表示之后的操作都是对投影方式的操作，然后调用glLoadIdentity方法载入对应的单位距阵。

gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
gl.glLoadIdentity();
然后通过GLUtils的gluPerspective方法将投影方式设置成“透视投影模式”，如果希望将投影方式设置成“正投影”，需要用GLUtils的gluOrtho2D方法替代gluPerspective方法。

net.rim.device.api.opengles.GLUtils.gluPerspective(gl, 45.0f,
(float) width / (float) height, 0.15f, 100.0f);



gluPerspective接受五个参数：第一个参数是GL实例；第二个参数是视角，这个参数只接受0到180之间的值，指定的是在YZ平面上视野的角度，系统通过这个参数计算出Y轴上什么范围内的模型需要绘制；第三个参数是屏幕的纵横比例，就是X和Y的比例，因为Y轴的范围已经指定，通过纵横比例可以计算出X轴上什么范围的模型需要绘制；第四个参数和第五个参数指定的最靠近的点和最远的点，只有在两者之间的模型才会被绘制，通过第四个和第五个参数系统可以计算出Z轴上什么范围内的模型需要绘制。



图18-9 指定绘制范围
参考图18-9。视角参数决定OAB平面和OCD平面之间的内容需要绘制。这样给出Z轴上的任一点都可以计算出该点所在的XY平面上Y的最大值和最小值。而纵横比结合视角可以决定平面OAD和OBC之间的内容需要绘制。这样给出Z轴上的任一点都可以计算出该点所在的XY平面上X的最大值和最小值。近点确定了平面abcd之后的内容需要绘制，而远点确定了平面ABCD之前的内容需要绘制。近点和远点决定了Z轴上的值的最大值和最小值。



可以看到，通过视角，纵横比，近点和远点可以确定一个六面体，在该六面体内的模型是需要被绘制的。