OpenGL学习笔记——视图

顶点变换的步骤：
视图与模型变换一起组成了模型视图矩阵，这个矩阵作用于物体坐标，产生视觉坐标。紧接着，如果指定了其他的裁剪平面，用于从场景中删除某些物体或者提供物体的裁剪视图，这些裁剪平面会在这个时候生效。之后，OpenGL使用投影矩阵产生了裁剪坐标。这个变换定义了一个视景体，位于这个空间外的物体将会被裁剪掉。随后发生的是透视除法，它把坐标除以w，产生规范化的设备坐标。最后，经过变换的坐标经过视口变换成为窗口坐标。可以通过控制视口的大小对最终的图像进行放大、缩小和拉伸（cocos2dx的屏幕适配原理）。

绘制立方体的例子：

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
    glScalef(1.0, 2.0, 1.0);
    glutWireCube(1.0);
    glFlush();
}

void reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.5, 20.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

void init(void)
{
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    glShadeModel(GL_FLAT);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutInitWindowSize(500, 500);
    glutCreateWindow(argv[0]);
    init();
    glutDisplayFunc(&display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

glLoadIdentity()：把当前矩阵设置为单位矩阵，通过加载单位矩阵来清除当前矩阵。

diaplay()函数包括了模型和视图变换，以及绘制的函数，需要重复调用，用于绘制窗口的内容。

reshape()函数在窗口变化时指定投影变换。

• 视图变换：
  视图变换相当于调整摄像机的位置和朝向。glLookAt指定了视图变换，如例子所示摄像机在(0, 0, 5)位置，镜头朝向(0, 0, 0)，朝上向量指定为(0, 1, 0)。总体的效果就是把镜头向z轴的方向拉远了5个单位，便于看到绘制的立方体。
• 模型变换：
  模型变换是为了调整物体的位置和方向，通常模型和视图变换组合成模型视图矩阵。display函数中就包含了模型和视图变换，因为需要重复调用满足绘制的需求，在窗口移动或遮挡时需要调用，所以需要加载单位矩阵。
• 投影变换：
  投影变换相当于给摄像机选择镜头。在窗口创建，移动或改变形状时会调用reshape函数。
• 视口变换：
  视口变换相当于最终经过处理的照片的大小和位置，例如照片是否需要放大和缩小，投影变换和视口变换决定了场景如何映射到屏幕上。

视图和模型变换

• 全局固定坐标系：如果采用全局固定的坐标系来作为参考，在这种坐标系中，矩阵乘法就会模型的位置、方向和缩放，就必须要注意乘法出现的顺序和在代码中出现的顺序相反。
• 局部移动坐标系：乘法出现的顺序和在代码中出现的顺序相同。

模型视图矩阵堆栈可以包含至少32个4x4的矩阵，而且一开始的顶部矩阵是单位矩阵。

投影变换
* 透视投影：平截头体；
* 正投影：正交平行视景体。

一般情况下投影矩阵堆栈的深度只有2层。常见的应用在显示包含帮助的文本窗口的时候，在正投影的模式下比较容易定位，可以暂时把投影模式设为正投影，然后再返回原来的透视投影模式。

视口变换
1、定义视口；
2、变换深度坐标。