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OpenGL 实现正方形绘制,键盘控制移动(三)

OpenGL 实现正方形绘制,键盘控制移动(三)

作者: 夏了夏天_cc17 | 来源:发表于2020-07-05 20:08 被阅读0次

其实,在上一次绘制完一个三角形之后,正方形的绘制流程大致是一样,只是需要控制正方形的移动,我们需要多注册一个特殊函数,用于监听方向键的移动,并根据移动方向,平移正方形,首先看一下最后实现的效果,当然gif倍速了,将就看吧😓

方向键控制正方形移动

首先,我们要实现的是一个可以移动的的正方形,而不在是一个静态的图形,那么图形的顶点数据就不是一个不变的值;那我们应该怎么设置顶点数据? 一开始,我们的正方形有一个初始位置,当每按压一次方向键(上/下/左/右),那么整个正方形上的所有点朝某一个方向移动一个步长(每一次移动的量stepSize),移动后的位置都是原来的坐标值加上一个步长,当然,方向不同,stepSize有正负之分,那么问题可以转化为 :顶点数据 = 初始顶点数据 + 移动量。这样我们就可以先将正方形个顶点的坐标先记录下来,再用两个变量分别记录图形在左右方向、上下方向的移动量记录下来,即可得到我们实时的正方形顶点位置,也就可以绘制移动的正方形;准备以上数据如下:


// 定义一个着色器管理器

GLShaderManager shaderMagager;

// 定义一个批次类容器GLBatch triangleBatch;

// 正方形边长的1/2

GLfloat blockSize = 0.1f;

//正方形顶点数据 ABCD 正方形边长为 2 * blockSize

GLfloat vVerts[] = {   

-blockSize,-blockSize,0.0,   

blockSize,-blockSize,0.0, 

  blockSize,blockSize,0.0,   

-blockSize,blockSize,0.0,};

//x轴方向的移动量

GLfloat xPos = 0.0f;

//y轴方向的移动量GLfloat yPos = 0.0f;


从以上初始化数据,我们可以得到如下图中的正方形,在窗口中的坐标系中的位置,如下图,图中的A、B、C、D的坐标,对应于正方形的顶点数据,图中的原点O的坐标为(0,0,0),我们将这个点选为我们移动的参照点,及通过它移动后的坐标刚好对应(xPos,yPos, 0);以通过它来做边界碰撞的判断;

正方形初始状态

接下来看主函数的工作:主函数中我们需要:1、初始化GLUT库;2、设置窗口模式、大小、标题;3.注册需要回调的函数;4、设置渲染环境;5、启动GLUT Roop;

在主函数中注册的三个函数:ChangeSize、RenderScene、SpecialKey会在GLUT Roop收到对应的消息时,触发回调,其流程如下

程序执行流程

接下来看一下具体函数的实现,首先看主函数

int main(int argc,char *argv[]){    

gltSetWorkingDirectory(argv[0]);    glutInit(&argc, argv);    //设置工作路径  glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);    glutInitWindowSize(600, 600);   

glutCreateWindow("方向键控制正方形移动");   

// 注册函数    //注册窗口发生改变寒色   

glutReshapeFunc(changeSize);   

//注册渲染函数    glutDisplayFunc(RenderScene); 

  //注册特殊函数,监听方向键按钮操作的回调函数   

glutSpecialFunc(SpecialKeys);   

GLenum status = glewInit();   

if (GLEW_OK != status) {   

    printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));    }   

// 设置渲染环境   

setupRC(); 

  // 启动GLUT循环   

glutMainLoop();   

return 0;

}

设置渲染环境的setupRC,这里顶点的链接模式,我们改为了平面链接模式GL_TRIANGLE_FAN,并且顶点为4个

void setupRC(void) {   

// 设置清屏颜色       

glClearColor(0.8, 0.3, 0.6, 1.0);       

//初始化固定着色器   

shaderMagager.InitializeStockShaders();       

//指定批次容器的类型和顶点个数       

triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);     

  //拷贝图形的顶点数据     

  triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);     

  triangleBatch.End();  

 } 

窗口的初始化或大小发生改变的回调函数,ChangeSize函数;

/* 在窗口大小改变时,接收新的宽度&高度。 */

void changeSize(int w,int h){   

/*      x,y 参数代表窗口中视图的左下角坐标,而宽度、高度是像素为表示,通常x,y 都是为0     */    glViewport(0, 0, w, h);

}

需要渲染时的函数RenderScene的实现

void RenderScene(void){ 

//清理要使用的缓存区    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);   

GLfloat vColor[] = {0.3,0.8,0.6,1.0};   

M3DMatrix44f mFinalTansformMatrix;   

//平移动   

m3dTranslationMatrix44(mFinalTansformMatrix, xPos, yPos, 0);   

//提交矩阵结果给固定着色器,触发绘制    shaderMagager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,mFinalTansformMatrix,vColor);    triangleBatch.Draw();    glutSwapBuffers();

当我们按下方向键时,触发的的时SpecialKeys,当按一次左方向键,图形发生如下改变,很容易得到这个时候的移动量的值,xPos -=stepSize;同理可得到向右移动一次时,xPos += stepSize;我们也同样可以得到向上或向下移动的yPos的变化,向上移动一次 yPos += stepSize;向下移动时 yPos -= stepSize;

正方形向左移动一次

我们想要正方形只在窗口中移动,那么当正方向碰到边时,我们应该让其停下来,我们知道x轴方向和y轴方向的坐标范围都为[-1.0f,1.0f],下图中画出了正方形移动到各端边界时的直观图,当然不一定只在x轴方向、或y轴移动,图示只是为了理解边界碰撞的坐标判断,我们一直以中心点为移动量基准点,所以图中4个红点的位置,即是正方形在各方向的最大移动量的情况,我们想要正方形不超出最左端,那必须xPos>= -1.0 + blockSize,不超出最右端的条件时 xPos <= 1.0 - blockSize;同理,不超出最顶点yPos <= 1.0 - blockSize; 不超出最底端 yPos >= -1.0 + blockSize;

边界效果

SpecialKeys的具体实现:

void SpecialKeys(int key, int x, int y){   

GLfloat stepSize = 0.05f;   

if (key == GLUT_KEY_UP) {       

yPos += stepSize;   

}   

if (key == GLUT_KEY_DOWN) {     

  yPos -= stepSize; 

  }   

if (key == GLUT_KEY_LEFT) {       

xPos -= stepSize;   

}   

if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {     

  xPos += stepSize;    }   

// 边界碰撞检测   

if (xPos < -1.0f + blockSize) {       

xPos = -1.0f + blockSize;   

}   

if (xPos > 1.0f - blockSize) {       

xPos = 1.0f - blockSize; 

  }   

if (yPos < - 1.0f + blockSize) {       

yPos = -1.0f + blockSize;    } 

  if (yPos > 1.0f - blockSize) {     

  yPos = 1.0f -blockSize; 

  }   

glutPostRedisplay();

}

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