MFC+OPENGL配置+显示三维图形实现 旋转平移缩放+光照效果[对话框篇]

MFC+OPENGL配置+显示三维图形实现 旋转平移缩放+光照效果[对话框篇]

一、开发环境说明

• 操作系统：windows
• 开发软件：VS2017
• 编程语言：基于MFC对话框下的opengl
• 最终效果图：
• 

二、配置操作

配置opengl，并搭建opnegl框架，使在MFC下能显示出绘制的图形

1、打开vs2017软件，依次点击【文件】–【新建】–【项目】，选择“Visual C++”下面的 MFC,如下图所示

2、点击【确定】–【下一步】选择【基于对话框】，点击【完成】。如图所示

3、在左侧【解决方案资源管理器】中，右键单击【project】选择【添加】–【类©】 如图所示

4、点击“添加”，填写内容如图所示 ，然后点击完成；

5、下载glut.h,glut32.lib 放在当前工程所在的文件夹下面，如图所示

6、在类视图下面，右键单击【MyOpengl】,选择类向导，添加如图三个消息函数 ，点击【编辑代码】

7、在“Myopengl.h”添加如图所示代码

8、在【Myopengl.cpp】中函数SetupPixelFormat(HDC hdc) 代码如下

BOOL MyOpengl::SetupPixelFormat(HDC hdc)//设置像素格式
{
	PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd =     //像素格式
	{
		sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),
		1,
		PFD_DRAW_TO_WINDOW | //绘制到窗口
		PFD_SUPPORT_OPENGL |//支持opengl
		PFD_DOUBLEBUFFER,//采用双缓冲
		PFD_TYPE_RGBA,//像素类型 RGBA
		24,//像素位数 4*8- 32
		0, 0, 0, 0, 0, 0,//
		0,
		0,
		0,
		0, 0, 0, 0,
		16,//深度缓冲区位数
		0,//模板缓冲
		0,
		PFD_MAIN_PLANE,//
		0,
		0, 0, 0
	};
	int pixelformat;
	if (0 == (pixelformat =ChoosePixelFormat(hdc, &pfd)))//匹配像素格式的索引
	{return FALSE;
     }
	if (FALSE == ::SetPixelFormat(hdc,pixelformat, &pfd))//设置像素格式
	{return FALSE;
	}
	return TRUE;
}

9、在【Myopengl.cpp】中函数OnCreate 实现代码如下

int MyOpengl::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
	if (CWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
		return -1;
	// TODO:  在此添加您专用的创建代码
	if (CWnd::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
		return -1;
	hdc = ::GetDC(m_hWnd);//hdc设备上下文,m_hWnd窗口句柄
	SetupPixelFormat(hdc);//设置像素格式
	//CPaintDC dc(this);
	hglrc = wglCreateContext(hdc);//hglrc ：opengl设备上下文
	wglMakeCurrent(hdc, hglrc);//hglrc绑定hdc; 绘制到当前设备上下文

	glClearDepth(1.0f);//1.0是最大深度([0.0,1.0])
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);//启动深度检测
	return 0;
}

10、在【Myopengl.cpp】中函数OnSize 实现代码如下

//控件窗口大小改变事件
void MyOpengl::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
	CWnd::OnSize(nType, cx, cy);

	// TODO: 在此处添加消息处理程序代码
	GLdouble aspect_ratio;//窗口长宽比
	if (0 >= cx || 0 >= cy)//窗口长、宽必须大于0
		return;
	glViewport(0, 0, cx, cy);//根据窗口的实时变化重绘窗口
	aspect_ratio = (GLdouble)cx / (GLdouble)cy;//长宽比
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);//对投影矩阵应用随后的矩阵操作
	glLoadIdentity();//重置当前投影矩阵指定的矩阵为单位矩阵	
	gluPerspective(45.0f, aspect_ratio, 0.1f, 10000.0f);//谁知投影矩阵
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//对模型视景矩阵堆栈应用随后的矩阵操作	
	glLoadIdentity();//重置当前模型矩阵为单位矩阵
}

11、在【Myopengl.cpp】中函数OnPaint 实现代码如下

//刷新绘制事件
void MyOpengl::OnPaint()
{
	CPaintDC dc(this); // device context for painting
					   // TODO: 在此处添加消息处理程序代码
					   // 不为绘图消息调用 CWnd::OnPaint()
	wglMakeCurrent(hdc, hglrc);//hglrcopengl设备上下文--》绑定-->hdc当前设备上下文
	glClearColor(0.3f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);//背景颜色
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);//清除颜色缓冲以及深度缓冲 
	display();//绘制函数，在这个函数中绘制自己的图形
    glFinish();//绘制结束
	SwapBuffers(hdc);//交换前后缓冲区
	wglMakeCurrent(hdc, NULL);//释放设备上下文
}

12、在【Myopengl.cpp】中函数display 实现代码如下

//在此函数中绘制图形
void MyOpengl::display()
{
	glColor3f(1.0, 0, 0);//设置颜色为红色
	glTranslatef(0, 0, -10);//平移(X,Y,Z)
	glutSolidTeapot(1.0);//绘制一个茶壶，1.0：指的是茶壶大小
}

13、在【Myopengl.cpp】中函数reflesh 实现代码如下

//强制刷新重绘控件
void MyOpengl::reflesh()
{
	Invalidate(false);//是控件无效
	this->UpdateWindow();//更新控件
}

14、在【CprojectDlg.h】文件中添加代码如下

15、在【CprojectDlg.cpp】中函数OnInitDialog添加代码如下

16 在【资源视图】下双击【Dialog】文件夹下面的【IDD_PROJECT_DIALOG】，删除文本控件和按钮，如图所示

17 opengl配置完成，可以点击菜单栏【调试】–【开始执行】效果如图所示

三、添加平移、缩放、旋转交互操作和光照效果

1、在【Myopengl.h】定义变量，如图所示

2、在【Myopengl.cpp】中构造函数MyOpengl()中初始化变量

//构造函数，初始化变量
MyOpengl::MyOpengl()
{
	//用于平移，对应X Y Z 平移量。按键W:上  S:下   A:左  D：右
	m_tranlate[0] = 0;
	m_tranlate[1] = 0;
	m_tranlate[2] = -10;

	//用于旋转，分别是绕X轴 和Y轴旋转的角度，用鼠标左键控制
	m_rorate[0] = 0;
	m_rorate[1] = 0;

	//用于缩放，用鼠标中间滚轮控制
	m_scale = 1.0;

	//记录鼠标坐标点，用于控制旋转角度；
	m_MouseDownPT.x = 0;
	m_MouseDownPT.y = 0;

	//记录鼠标左键是否按下，按下为true,初始值为false
	 m_bMouseDown = false;
}

3、在【Myopengl.cpp】中函数display添加代码如下

//在此函数中绘制图形
void MyOpengl::display() 
{
	glPushMatrix();//压栈
	glColor3f(1.0, 0, 0);//设置颜色为红色
	glTranslatef(m_tranlate[0], m_tranlate[1], m_tranlate[2]);//平移(X,Y,Z)
	glRotatef(m_rorate[0], 1, 0, 0);//旋转 绕X轴
	glRotatef(m_rorate[1], 0, 1, 0);//旋转 绕Y轴
	glScalef(m_scale, m_scale, m_scale);//缩放（X,Y,Z）
	glutSolidTeapot(1.0);//绘制一个茶壶，1.0：指的是茶壶大小
	glPopMatrix();//出栈
}

4、添加 鼠标左键按下、鼠标左键弹起、鼠标滚轮滚动、鼠标移动事件（如图所示）和按键事件 ，点击【编辑代码】

5、实现缩放：通过鼠标滚轮滚动，如果向上滚动则放大，向下滚动则缩小

//滚轮事件
BOOL MyOpengl::OnMouseWheel(UINT nFlags, short zDelta, CPoint pt)
{
	// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
	if(zDelta>0)m_scale += 0.1;//放大
	if (zDelta < 0)m_scale -= 0.1;//缩小
	if (m_scale < 0.1) m_scale = 0.1;//最小倍数为0.1
	reflesh();//刷新控件
	return CWnd::OnMouseWheel(nFlags, zDelta, pt);
}

6、实现旋转：通过鼠标左键按下后移动鼠标来实现旋转角度的变化

6.1检测鼠标左键是否按下

//鼠标左键按下事件
void MyOpengl::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
	// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
	m_MouseDownPT = point;//记录鼠标左键按下的坐标点
	m_bMouseDown = true;//记录鼠标左键按下
	CWnd::OnLButtonDown(nFlags, point);
}

6.2在鼠标左键按下的情况下通过移动鼠标进行旋转

//鼠标移动事件
void MyOpengl::OnMouseMove(UINT nFlags, CPoint point)
{
	// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
	if (m_bMouseDown)//如果鼠标左键按下
	{
		m_rorate[0] += point.y - m_MouseDownPT.y;//通过滑动鼠标改变旋转的角度
		m_rorate[1] += point.x - m_MouseDownPT.x;//通过滑动鼠标改变旋转的角度

		m_MouseDownPT = point;//记录当前点
	}
	reflesh();//刷新控件
	CWnd::OnMouseMove(nFlags, point);
}

6.3鼠标左键弹起，结束旋转

//鼠标左键弹起事件
void MyOpengl::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
{
	// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
	m_bMouseDown = false;//记录鼠标左键弹起
	CWnd::OnLButtonUp(nFlags, point);
}

7、实现平移：通过监控键盘按键，改变平移变量的值，从而平移物体

BOOL MyOpengl::PreTranslateMessage(MSG* pMsg)
{
	// TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类
	if (pMsg->message == WM_KEYDOWN)
	{
		switch (pMsg->wParam) 
		{
		case'W'://上移动	
			m_tranlate[1] += 0.1;
			return TRUE;	
		case'S'://下移动	
			m_tranlate[1] -= 0.1;
			return TRUE;
		case'A'://左移动	
			m_tranlate[0] -= 0.1;
			return TRUE;
		case'D'://右移动
			m_tranlate[0] += 0.1;
			return TRUE;
		}
		
	}
	reflesh();//刷新控件	
	return CWnd::PreTranslateMessage(pMsg);
}

8、实现光照：启动光照

glEnable(GL_LIGHT0);//启动一号灯
glEnable(GL_LIGHTING);//开启光照

9、大功告成，点击菜单栏【调试】–【开始执行】 效果图如图所示

旋转 平移 缩放

四、工程代码下载

整个工程代码都可以下载，如果有疑惑可以留言，谢谢。