glOrtho與glVeiwport的 理解

 2023-11-30 阅读 33 评论 0

摘要:========================================轉載==========

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在OpenGL中有兩個比較重要的投影變換函數,glViewport和glOrtho。

glOrtho是創建一個正交平行的視景體。 一般用于物體不會因為離屏幕的遠近而產生大小的變換的情況。比如,常用的工程中的制圖等。需要比較精確的顯示。 而作為它的對立情況, glFrustum則產生一個透視投影。這是一種模擬真是生活中,人們視野觀測物體的真實情況。例如:觀察兩條平行的火車到,在過了很遠之后,這兩條鐵軌是會相交于一處的。還有,離眼睛近的物體看起來大一些,遠的物體看起來小一些。

glOrtho(left, right, bottom, top, near, far), left表示視景體左面的坐標,right表示右面的坐標,bottom表示下面的,top表示上面的。這個函數簡單理解起來,就是一個物體擺在那里,你怎么去截取他。這里,我們先拋開glViewport函數不看。先單獨理解glOrtho的功能。 假設有一個球體,半徑為1,圓心在(0, 0, 0),那么,我們設定glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);就表示用一個寬高都是3的框框把這個球體整個都裝了進來。? 如果設定glOrtho(0.0, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);就表示用一個寬是1.5, 高是3的框框把整個球體的右面裝進來;如果設定glOrtho(0.0, 1.5, 0.0, 1.5, -10, 10);就表示用一個寬和高都是1.5的框框把球體的右上角裝了進來。上述三種情況可以見圖:

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛?

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛?

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛?

從上述三種情況,我們可以大致了解glOrtho函數的用法。glOrtho函數只是負責使用什么樣的視景體來截取圖像,并不負責使用某種規則把圖像呈現在屏幕上。

glViewport主要完成這樣的功能。它負責把視景體截取的圖像按照怎樣的高和寬顯示到屏幕上。

比如:如果我們使用glut庫建立一個窗體:glutInitWindowSize(500, 500); 然后使用glutReshapeFunc(reshape); reshape代碼如下:

void reshape(int width, int height)

{

??? glViewport(0, 0, (GLsizei)width, (GLsizei)height);

??? glMatrixModel(GL_PROJECTION);

??? glLoadIdentity();

??? glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);

??? ....

}

這樣是可以看到一個正常的球體的。但是,如果我們創建窗體時glutInitWindowSize(800, 500),那么看到的圖像就是變形的。上述情況見圖。?

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛

?

因為我們是用一個正方形截面的視景體截取的圖像,但是拉伸到屏幕上顯示的時候,就變成了glViewport(0, 0, 800, 500);也就是顯示屏變寬了, 倒是顯示的時候把一個正方形的圖像“活生生的給拉寬了”。就會產生變形。這樣,就需要我們調整我們的OpenGL顯示屏了。我們可以不用800那么寬,因為我們是用的正方形的視景體,所以雖然窗體是800寬,但是我們只用其中的500就夠了。修改一下程序。

void reshape(int width, int height)

{

??? int dis = width < height ? width : height;

??? glViewport(0, 0, dis, dis);?? /*這里dis應該是500*/

??? glMatrixModel(GL_PROJECTION);

??? glLoadIdentity();

??? glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);

??? .....

}

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OK。如果你能看明白我寫的內容。你可能對glViewport函數有個大致的了解。

不過,我們采用上面的辦法,就是只使用了原來屏幕的一部分(寬度從501到800我們沒有用來顯示圖像)。如果我們想用整個OpenGL屏幕顯示圖像,但是又不使圖像變形怎么辦?

那就只能修改glOrtho函數了。也就是說,我們使用一個和窗體一樣比例的視景體(而不再是正方形的視景體)來截取圖像。例如,對于(800, 500)的窗體,我們使用glOrtho(-1.5 * 800/500, 1.5 * 800/500, -1.5, 1.5, -10, 10),就是截取的時候,我們就使用一個“扁扁”的視景體截取,那么,顯示的到OpenGL屏幕時(800, 500),我們只要正常把這個扁扁的截取圖像顯示(扁扁的截取圖像是指整個截取的圖像,包括球形四周的黑色部分。 球形還是正常圓形的),就可以了。如:

void reshape(int width , int height)

{

??? glViewport(width, height); //按照窗體大小制作OpenGL屏幕

??? glMatrixMode(GL_PROJECTION);

??? glLoadIdentity();

??? if (width <= height)

??????? glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5 * (GLfloat)height/(GLfloat)width, 1.5 * (GLfloat)height/(GLfloat)width, -10.0, 10.0);

??? else

??????? glOrtho(-1.5*(GLfloat)width/(GLfloat)height, 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);

??? ....

}

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛

另外,關于glViewport()函數,我們還可以用來調整圖像的分辨率。例如,保持目前的窗體大小不變,我們如果用這個size來只顯示整個物體的一部分,那么圖像的分辨率就必然會增大。例如:

void reshape(int w, int h)

{

??? glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

??? glMatrixMode(GL_PROJECTION);

??? glLoadIdentity();

??? if (w <= h)

??????? glOrtho(0, 1.5, 0, 1.5 * (GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);

??? else

??????? glOrtho(0, 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 0, 1.5, -10.0, 10.0);

}

可以把分辨率擴大4倍。

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛

而如果再修改一下glViewport(0, 0, 2 * (GLsizei)w, 2 * (GLsizei)h); 則可以把分辨率擴大16倍。

glViewport()函數和glOrtho()函數的理解(轉) - WAYNE - 閑逛

完整的測試程序:

/*Build on ubuntu 9.04*/

#include <GL/gl.h>

#include <GL/glu.h>

#include <GL/glut.h>

void init(void)

{

??? GLfloat mat_specular[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};

??? GLfloat mat_shininess[] = {50.0};

??? GLfloat light_position[] = {1.0, 1.0f, 1.0, 0.0};

??? GLfloat white_light[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};

??? GLfloat lmodel_ambient[] = {0.1, 0.1, 0.1, 1.0};

??? glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

??? glShadeModel(GL_SMOOTH);

??? glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);

??? glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);

??? glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

??? glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light);

??? glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light);

??? glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, lmodel_ambient);

??? glEnable(GL_LIGHTING);

??? glEnable(GL_LIGHT0);

??? glEnable(GL_DEPTH_TEST);

???

}

void display(void)

{

??? glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

??? glutSolidSphere(1.0, 20, 16);

??? glFlush();

}

void reshape(int w, int h)

{

??? glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

??? glMatrixMode(GL_PROJECTION);

??? glLoadIdentity();

??? if (w <= h)

??????? glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5 * (GLfloat)h/(GLfloat)w, 1.5 * (GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);

??? else

??????? glOrtho(-1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);

??? glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

??? glLoadIdentity();

}

int main(int argc, char **argv)

{

??? glutInit(&argc, argv);

??? glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);

??? glutInitWindowSize(500, 500);

??? glutInitWindowPosition(100, 100);

??? glutCreateWindow(argv[0]);

??? init();

??? glutDisplayFunc(display);

??? glutReshapeFunc(reshape);

??? glutMainLoop();

??? return 0;

}

/*CMakeLists.txt*/

PROJECT(s5)

CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.6)

ADD_EXECUTABLE(s5 main.cpp)

FIND_PACKAGE(OpenGL)

FIND_PACKAGE(GLUT)

IF(OPENGL_FOUND)

? INCLUDE_DIRECTORIES(${OPENGL_INCLUDE_DIR})

? TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} ${OPENGL_LIBRARIES})

ELSE(OPENGL_FOUND)

? MESSAGE(FATAL_ERROR "OpenGL not found")

ENDIF(OPENGL_FOUND)

IF(GLUT_FOUND)

? INCLUDE_DIRECTORIES(${GLUT_INCLUDE_DIR})

? TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} ${GLUT_LIBRARIES})

ELSE(GLUT_FOUND)

ENDIF(GLUT_FOUND)

================================================================================================================

以上為轉載部分。

根據以上理解,可以知道glOrtho只是負責取景,其顯示比例與窗口比例相同,因此即可以達到不變形的目的

轉載于:https://www.cnblogs.com/makeitsure/p/3571124.html

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原文链接:https://808629.com/187609.html

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