一、目的
1、画一个立方体并自动旋转。
二、程序运行结果
三、画立方体
画一个立方体，需要八个顶点的数据。一个正方体如何画出来，需要一个面一个面的画，那么正方体有6个面，而每个面呢？是一个正方形，我们把正方形划分为两个三角形，这个三角形是opengl中最小的片元了。
立方体有六个面，每个面两个三角形，也就是12个三角形，每个三角形3个顶点，于是要定义36个顶点。
使用语句glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36)画出36个点。
四、glVertexAttribPointer解析
glVertexAttribPointer(0,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,3sizeof(float),(void)0);
第1个参数：0，因为这里只有一个属性，所以从0开始。
第2个参数：3，表示某个属性包含的分量的个数。这里有3个顶点，但是每个顶点包含3个分量，也就是x、y、z。
第3个参数：顶点属性中每个分量的数据类型是什么，这里是float类型。
第4个参数：表示是否将数据标准化。
第5个参数：是每个属性的长度，也就是步长，什么是步长，也就是第一个属性从多少道多少，第2个属性从多少到多少，每当我们要新的属性的时候，一步要走多少，这里每个属性包含3个float长度的数据，所以步长为3。
第6个参数：表示属性的偏移，因为我们这里的属性只有一个也就是顶点位置属性，没有其他的属性，所以这里的偏移为0。
接着使用glEnableVertexAttribArray(0)将这个属性的状态变为使能状态，也就是可用的状态。
这个是C++的语句解析，Python没办法表示偏移，所以是None
五、沿任意矢量轴的旋转
为了看看立方体的效果，对立方体沿矢量(0.7071,0.7071,0)轴进行旋转，旋转矩阵计算方法见参考文献2，旋转矩阵为：
六、源代码
"""
glfw_cube01.py
Author: dalong10
Description: Draw a Cube, learning OPENGL
"""
import glutils #Common OpenGL utilities,see glutils.py
import sys, random, math
import OpenGL
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GL.shaders import *
import numpy
import numpy as np
import glfw
strVS = """
#version 330 core
layout(location = 0) in vec3 position;
uniform float theta;
void main(){
mat4 rot=mat4( vec4(0.5+0.5*cos(theta), 0.5-0.5*cos(theta), -0.707106781*sin(theta), 0),
vec4(0.5-0.5*cos(theta),0.5+0.5*cos(theta), 0.707106781*sin(theta),0),
vec4(0.707106781*sin(theta), -0.707106781*sin(theta),cos(theta), 0.0),
vec4(0.0, 0.0,0.0, 1.0));
gl_Position=rot *vec4(position.x, position.y, position.z, 1.0);
}
"""
strFS = """
#version 330 core
out vec3 color;
void main(){
color = vec3(1,1,0);
}
"""
class FirstCube:
def __init__(self, side):
self.side = side
# load shaders
self.program = glutils.loadShaders(strVS, strFS)
glUseProgram(self.program)
s = side/2.0
cube_vertices = [
-s, s, -s,
-s, -s, -s,
s, s, -s,
s, -s, -s,
s, s, -s,
-s, -s, -s,
-s, s, s,
-s, -s, s,
s, s, s,
s, -s, s,
s, s, s,
-s, -s, s,
-s, -s, s,
-s, -s, -s,
s, -s, s,
s, -s, -s,
s, -s, s,
-s, -s, -s,
-s, s, s,
-s, s, -s,
s, s, s,
s, s, -s,
s, s, s,
-s, s, -s,
-s, -s, s,
-s, -s, -s,
-s, s, s,
-s, s, -s,
-s, s, s,
-s, -s, -s,
s, -s, s,
s, -s,-s,
s, s, s,
s, s, -s,
s, s, s,
s, -s,-s
]
# set up VBOs
vertexData = numpy.array(cube_vertices, numpy.float32)
self.vertexBuffer = glGenBuffers(1)
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, self.vertexBuffer)
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 4*len(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW)
# set up vertex array object (VAO)
self.vao = glGenVertexArrays(1)
glBindVertexArray(self.vao)
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, None)
glEnableVertexAttribArray(0)
# unbind VAO
glBindVertexArray(0)
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)
def render(self):
# use shader
glUseProgram(self.program)
theta = i*PI/180.0
glUniform1f(glGetUniformLocation(self.program, "theta"), theta)
# bind VAO
glBindVertexArray(self.vao)
# draw
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36)
# unbind VAO
glBindVertexArray(0)
if __name__ == '__main__':
import sys
import glfw
import OpenGL.GL as gl
def on_key(window, key, scancode, action, mods):
if key == glfw.KEY_ESCAPE and action == glfw.PRESS:
glfw.set_window_should_close(window,1)
# Initialize the library
if not glfw.init():
sys.exit()
# Create a windowed mode window and its OpenGL context
window = glfw.create_window(300, 300, "draw Cube ", None, None)
if not window:
glfw.terminate()
sys.exit()
# Make the window's context current
glfw.make_context_current(window)
# Install a key handler
glfw.set_key_callback(window, on_key)
PI = 3.14159265358979323846264
# Loop until the user closes the window
a=0
while not glfw.window_should_close(window):
# Render here
width, height = glfw.get_framebuffer_size(window)
ratio = width / float(height)
gl.glViewport(0, 0, width, height)
gl.glClear(gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
gl.glClearColor(0.0,0.0,4.0,0.0)
firstCube0 = FirstCube(1.0)
i=a
firstCube0.render()
a=a+1
if a>360:
a=0
# Swap front and back buffers
glfw.swap_buffers(window)
# Poll for and process events
glfw.poll_events()
glfw.terminate()
七、参考文献
1、wodownload2博客https://blog.csdn.net/wodownload2/article/details/78139273
2、csxiaoshui博客https://blog.csdn.net/csxiaoshui/article/details/65446125
