案例 03:金字塔、六边形、圆环的绘制

OpenGL + OpenGL ES +Metal 系列文章汇总

该案例主要是对常见的图元连接方式的运用,常见的基本图元连接方式见此链接

最终实现的效果如图所示:


最终效果

如图所示,整体的绘制流程如下


整体流程
  • main函数:程序入口
  • ChangeSize函数:主要是设置视口及投影方式
  • SetupRC函数:图形数据配置,主要是顶点数据及图元连接方式
  • RenderScene函数:主要用于图形的绘制,可以系统触发,也可以开发者手动触发
  • SpecialKeys函数:对特殊键位的回调处理
  • KeyPressFunc:针对空格键的回调处理
  • DrawWireFrameBatch:用于立体图形的填充及边框绘制

主要对其中三个函数进行一些说明

ChangeSize函数

在之前的demo中,changeSize主要是用来设置视口大小以及当视口发生变化时调用的,而本案例中立体图形的绘制需要使用投影矩阵,因此需要在该函数中设置投影矩阵
主要涉及以下几个步骤

  • 设置图形投影的方式:因为是立体图形,所以选择透视投影
//参数1:垂直方向上的视场角度
//参数2:视口纵横比 = w/h
//参数3:近裁剪面距离
//参数4:远裁剪面距离
viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 500.0f);
  • 通过设置的投影方式获得投影矩阵,并将其存入投影矩阵中
projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());
  • 初始化模型视图矩阵堆栈,压入一个单元矩阵
modelViewMatrix.LoadIdentity();

SetupRC函数

从流程图上可以看出,除了基本的背景色设置,存储着色器初始化以及顶点数据的创建及传输外,还需要对阵矩阵及观察者做一下设置

  • 将模型视图矩阵和投影矩阵放到变换管道中,变换管道的作用是能帮助快速进行矩阵相乘,在RenderScene函数中可以直接通过变换管道的Get方法得到相应的矩阵
transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatrix, projectionMatrix);

其中,变换管道通过get可获得的矩阵有4种

方法 说明
GetProjectionMatrix() 投影矩阵
GetNormalMatrix() 法线矩阵
GetModelViewMatrix() 模型视图矩阵,简称mv
GetModelViewProjectionMatrix() 模型视图投影矩阵,简称mvp
  • 设置观察者位置
cameraFrame.MoveForward(-15.0f);

观察者位置的设置有三种

方法 说明
void MoveForward(float fDelta) 向外移动的像素点,修改z
void MoveUp(float fDelta) 向上移动的像素点,修改y
void MoveRight(float fDelta) 向右移动的像素点,修改x

RenderScene函数

其流程如下所示,主要是立体图形的渲染过程


渲染流程

从流程图中可以看出,这个过程是将物体坐标转换为裁剪坐标,然后经过OpenGL的处理,转换为NDC,并显示到屏幕上的一个过程。在此过程中栈的变化如下所示


栈中变化过程
  • ChangeSize函数中向栈中初始化了一个单元矩阵
  • RenderScene函数中再次向栈中压入一个单元矩阵:主要是为了图形绘制完成后,矩阵的复原,所以此时栈中有两个单元矩阵
modelViewMatrix.PushMatrix();
  • 将cameraFrame构建为 观察者矩阵,将栈顶单元矩阵取出,与观察者矩阵相乘,得到新的观察者矩阵,再将其入栈
    M3DMatrix44f mCamera;
    cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera);
    modelViewMatrix.MultMatrix(mCamera);
  • 将objectFrame构建为 物体矩阵,取出栈顶的观察者矩阵,与物体矩阵相乘,得到模型视图矩阵,并将其入栈
  • 然后利用固定管线渲染图形,在图像渲染完成后,将栈中模型视图矩阵pop,恢复其初始状态。

具体代码见Github 04_OpenGL点/线...

最后,附一个圆形中顶点坐标(x,y)的求解图示


圆中顶点坐标的求解

补充:
图形中关于边框的绘制的详解见案例03 补充:金字塔等图形边框的绘制

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,053评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,527评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,779评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,685评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,699评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,609评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,989评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,654评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,890评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,634评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,716评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,394评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,976评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,950评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,191评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,849评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,458评论 2 342