OpenGL（三）图形变换之几何变换
通常，为了把一组图形融合为一个场景，必须把他们按照批次之间的关系和与观察这的关系排列起来，这就要用到变换。变换使得能够把3D坐标投影到2D场景成为可能，变换包括旋转对象，移动对象，甚至拉伸、压缩和玩去他们，
变换修改的是坐标系。
通过演示一个三角形进行的平移、旋转和缩放等变换，学习相关知识点。
#include
#include
#include
//默认视角：在原点往z轴负方向看
void SetupRC(void)
{
//设置窗口背景颜色为白色
glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f,1.0f);
}
//绘制三角形
void DrawTriangle(void)
{
glBegin(GL_TRIANGLES);
glVertex2f(0.0f,0.0f);
glVertex2f(40.0f,0.0f);
glVertex2f(20.0f,40.0f);
glEnd();
}
void ChangeSize(int w,int h)
{
if (h == 0)
h = 1;
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
//设置裁剪空间
if (w <= h)
glOrtho(-100.0f, 100.0f, -100.0f*h/w, 100.0f*h/w, -100.0f, 100.0f);
else
glOrtho(-100.0f*w/h, 100.0f*w/h, -100.0f, 100.0f, -100.0f, 100.0f);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void RenderScene(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//设置当前操作矩阵为模型视图矩阵，并复位为单位矩阵
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
//绘制黑色的坐标轴
glColor3f(0.0f,0.0f,0.0f);
glBegin(GL_LINES);
glVertex2f(-100.0f,0.0f);
glVertex2f(100.0f,0.0f);
glVertex2f(0.0f, -100.0f);
glVertex2f(0.0f, 100.0f);
glEnd();
//绘制出第一个红色的三角形
glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);
DrawTriangle();
//绘制出逆时针旋转200度角的绿色三角形
glRotatef(200.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
DrawTriangle();
//这一步非常关键, 因为OpenGL效果累加，必须回到原点
glLoadIdentity();
//绘制出沿x轴负反向平移60单位的黄色三角形
glTranslatef(-60.0f,0.0f,0.0f);
glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f);
DrawTriangle();
//glLoadIdentity();
glTranslatef(120.0f,0.0f,0.0f); //向x轴正方向平移120
glScalef(1.0f,2.0f,100.0f);
glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
DrawTriangle();
//交换两个缓冲区的指针
//功能：防止复杂绘制时屏幕闪烁
glutSwapBuffers();
}
int main(int argc,char *argv[])
{
//glutInit is used to initialize the GLUT library
glutInit(&argc,argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB);
glutCreateWindow("变换示例");
glutDisplayFunc(RenderScene);
glutReshapeFunc(ChangeSize);
SetupRC();
glutMainLoop();
return 0;
}
OpenGL中常用的变换包括视图变换、模型变换、模型视图变换、投影变换和视见区变换。(了解)
在计算机图形学中，物体进行的几何变换可以分解成多个基本几何变换，而三维几何变换矩阵是多个基本几何变换矩阵相乘的结果。
而OpenGL提供了一些函数用于把任意矩阵设置成当前操作的矩阵（模型视图矩阵或投影矩阵）：
OpenGL常用的高级矩阵函数（学习重点）:
1、平移函数
void glTranslated(GLdouble x,GLdouble y,GLdouble z);
void glTranslatef( GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);
三个参数就是目标分别沿三个轴的正向平移的偏移量
2、旋转变换
void glRotated(GLdouble angle,GLdouble x,GLdouble y,GLdouble z);
void glRotatef( GLfloat angle, GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);
函数中第一个参数表示目标从目标改点到指定点（x,y,z）的方向适量逆时针旋转的角度后三个参数则是指定旋转方向矢量的坐标.
3、缩放变换
void glScaled(GLdouble x,GLdouble y,GLdouble z);
void glScalef( GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);
三个参数值就是目标分别沿三个轴缩放的比例因子4、解决效果累计
最后再来理解一下glutSwapBuffers函数；
来自百度百科的解释：
glutSwapBuffers函数是OpenGL中GLUT工具包中用于实现双缓冲技术的一个重要函数。该函数的功能是交换两个缓冲区指针。
通常， 我们所看到的窗体、文字、图像，从根本上来说都是“画”出来的。比如，制作一个简单的五子棋， 我们可能先要绘制棋盘，然后绘制棋子，我们可能还要绘制一些提示信息。虽然这些绘制操作有一定的先后顺序，通常情况下，操作系统的这些绘制速度非常的快，使人眼误认为这些绘制操作是同时完成的。
但当我们进行复杂的绘图操作时，画面便可能有明显的闪烁。解决这个问题的关键在于使绘制的东西同时出现在屏幕上。所谓双缓冲技术， 是指使用两个缓冲区： 前台缓冲和后台缓冲。前台缓冲即我们看到的屏幕，后台缓冲则在内存当中，对我们来说是不可见的。每次的所有绘图操作都在后台缓冲中进行， 当绘制完成时， 把绘制的最终结果复制到屏幕上， 这样， 我们看到所有GDI元素同时出现在屏幕上，从而解决了频繁刷新导致的画面闪烁问题。
在OpenGL中实现双缓冲技术的一种简单方法：
1.在调用glutInitDisplayMode函数时， 开启GLUT_DOUBLE，即glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);。这里将我们惯用的GLUT_SINGLE替换为GLUT_DOUBLE，意为要使用双缓冲而非单缓冲。
2. 调用glutDisplayFunc(display)注册回调函数时， 在回调函数中所有绘制操作完成后调用glutSwapBuffers()交换两个缓冲区指针。
3. 调用glutIdleFunc注册一个空闲时绘制操作函数， 注册的这个函数再调用display函数。