動畫：就是連續播放一系列圖片的過程，如果每秒播放超過24張圖片則會認為是連續的，每秒播放的越多，則越平滑。

1.雙緩沖技術

計算機上的動畫和實際動畫的不同之處：實際的動畫都是提前畫好了，播放的時候直接拿出來顯示就可以。計算機動畫則是，畫一張，拿一張，并不是提前畫好的。這樣會出現一個問題，就是對于簡單動畫，計算機畫的速度可以跟上播放的速度，那么對于復雜的動畫，則繪制時間較長，可能還沒繪制完畢，就得顯示，那么對于這種問題，提出了一種解決方案，稱之為 雙緩沖技術。所謂的雙緩沖技術就是：就是設置兩塊畫面繪制區域，一塊作為發送到顯示器的數據，一塊作為繪畫的區域，在適當的時候交換它們，由于交換兩塊內存區域實際上只需交換兩個指針即可，這一方法效率非常高，所以被廣泛采用。 // 啟用雙緩沖功能， 使用GLUT 工具包 main函數里面這樣寫 glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE); // GLUT_SINGLE 表示單緩沖，改成GLUT_DOUBLE 就表示雙緩沖

2. 實現連續動畫

在實現連續動畫的時候，一般方法是：如果你需要繪制窗口了，那就請調用 myDispaly函數。單由于我們的程序無法知道究竟在什么時候該繪制，因為 一般的窗口操作系統，都是支持多窗口同時顯示。恰好你的程序窗口被別的 窗口遮住，然后用戶又把原來的窗口移開，這樣就需要對窗口進行重新繪制。 然而這一切，我們無法預料，只能委托操作系統代為辦理。這里我們使用glutIdleFunc 來實現在 cpu 空閑時間來調用繪制窗口函數， 重新繪制窗口，實現動畫效果。 // 太陽 月亮 地球案例 #include <GL/glut.h> static int day = 200; void myDispay(void) {glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(75, 1, 1, 400000000);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(0, -200000000, 200000000, 0, 0, 0, 0, 0, 1);// 繪制紅色的“太陽”glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);glutSolidSphere(69600000, 20, 20);// 繪制藍色的“地球”glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);glRotatef(day/360.0*360.0, 0.0f, 0.0f, -1.0f);glTranslatef(150000000, 0.0f, 0.0f);glutSolidSphere(15945000, 20, 20);// 繪制黃色的“月亮”glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);glRotatef(day/30.0*360.0 - day/360.0*360.0, 0.0f, 0.0f, -1.0f);glTranslatef(38000000, 0.0f, 0.0f);glutSolidSphere(4345000, 20, 20);glFlush();// 這里繪制完畢后，需要交換緩沖區glutSwapBuffers(); } void myIdle(void) {/*作用是把日期往后移動一天，并重新繪制 達到動畫效果*/if(++day >= 360){day = 0;}myDisplay(); // 重新繪制窗口 } int main(int argc,char *argv[]) {glutInit(&argc,argv);// 使用雙緩沖區glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);glutInitWindowPostion(100,100);glutInitWindowSize(400,400);glutCreateWindow("太陽，地球和月亮");glutDisplayFunc(&myDisplay);// 該句 改變day 重新繪制窗口、 實現動畫效果// glutIdleFunc 可以使得CPU 在空閑時間 調用某一函數干某些事情glutIdleFunc(&myIdle);glutMainLoop();return 0; }

3. 垂直同步

由于顯示器的刷新頻率有限，如果讓計算機繪制一個簡單圖形，則有可能一秒鐘 繪制上萬次，因此，如果最大限度的利用計算機處理能力，繪制出很多副畫面， 但是顯示器的刷新速度卻跟不上，這樣不僅造成性能的浪費，還有可能帶來一些負 面影響（比如 當顯示器只刷新到一半時候，需要繪制的內容變化了，由于顯示器 是逐行刷新，所以會導致顯示器上半部分和下班部分是來自兩幅不同的畫面。）采用垂直同步技術可以解決這一問題。當只有在顯示器刷新時候，才把繪制好的圖 像傳輸顯示。這樣，計算機就不必去繪制大量的根本用不到的圖像了。單也存在問題：若刷新頻率為60Hz，在簡單場景，繪制一幅畫需要的時間很短， 幀速可以恒定60FPS(60幀/s)，若場景復雜，繪制一幅畫的時間超過了1/60秒，則 幀速將急劇下降，如果繪制一幅畫時間為 1/50，則在第一個1/ 60 秒時，顯示器 需要刷新了，但由于新的圖沒有繪制好，所以只能顯示原來的圖畫，等到下一個 1/60 秒時才顯示新圖畫，于是顯示一幅畫實際上用了1 /30 秒，幀數為30FPS。試想如果一幅圖的復雜程度不一致，且繪制它們的時間都在1/60，則在1/60時間內 畫完，則幀數為60FPS,，在1/60時間未完成，幀速為30FPS,這樣就造成幀速跳動。

4. 計算幀速

定義： 幀速就是一秒鐘內播放的畫面數目(FPS) #include <time.h> double CalFrequency() {/*幀速計算*/static int cout;static double save;static clock_t last,current;double timegap;++count;if(cout <= 50){return save;}count = 0;last = current;current = clock();timegap = (current - last) / (double)CLK_TCK;save = 50.0 / timegap; // 按照 50FPS 計算 瞬時幀速return save; }

天體運動完整代碼

#include <GL/glut.h> #include <stdio.h> #include <time.h>static int day = 200; double CalFrequency() {/* 計算幀速*/static int count;static double save;static clock_t last, current;double timegap;++count;if( count <= 50 ){return save;}count = 0;last = current;current = clock();timegap = (current-last)/(double)CLK_TCK;save = 50.0/timegap;return save; } void myDisplay(void) {double FPS = CalFrequency();printf("FPS = %lf\n", FPS);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(75, 1, 1, 400000000);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(0, -200000000, 200000000, 0, 0, 0, 0, 0, 1);// 繪制紅色的“太陽”glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);glutSolidSphere(69600000, 20, 20);// 繪制藍色的“地球”glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);glRotatef(day/360.0*360.0, 0.0f, 0.0f, -1.0f);glTranslatef(150000000, 0.0f, 0.0f);glutSolidSphere(15945000, 20, 20);// 繪制黃色的“月亮”glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);glRotatef(day/30.0*360.0 - day/360.0*360.0, 0.0f, 0.0f, -1.0f);glTranslatef(38000000, 0.0f, 0.0f);glutSolidSphere(4345000, 20, 20);glFlush();glutSwapBuffers(); } void myIdle(void) {++day;if( day >= 360 ){day = 0;}myDisplay(); } int main(int argc,char* argv[]) {glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);glutInitWindowPosition(100, 100);glutInitWindowSize(400, 400);glutCreateWindow("太陽，地球和月亮");glutDisplayFunc(&myDisplay);glutIdleFunc(&myIdle);glutMainLoop();return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenGL-动画的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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