參考文章?GL學習筆記(2) - 終于搞明白gluPerspective和gluLookAt的關系了(zz)??

gluPerspective的具體含義

解密--神秘的gluPerspective

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函數原型

gluLookAt(GLdoble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,GLdouble centerx,GLdouble centery,GLdouble centerz,GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz); gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear,GLdouble zFar)

使用方法

// 設置投影矩陣 glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluPerspective(45.0f, (GLfloat)w/(GLfloat)h, 0.1f, 100.0f);

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gluPerspective

一個一個來,首先得設置gluPerspective,來看看它的參數都表示什么意思
fovy,這個最難理解,我的理解是,眼睛睜開的角度,即,視角的大小,如果設置為0,相當你閉上眼睛了,所以什么也看不到,如果為180,那么可以認為你的視界很廣闊,
aspect,這個好理解,就是實際窗口的縱橫比,即x/y，這個影響到視野的截面有多大。
zNear 表示近裁剪面到眼睛的距離，zFar表示遠裁剪面到眼睛的距離，注意zNear和zFar不能設置設置為負值（你怎么看到眼睛后面的東西）。
zFar表示遠處的裁面。

如果還沒有理解就繼續看,
我們知道,遠處的東西看起來要小一些,近處的東西看起來會大一些,這就是透視原理。

假設那兩條線表示公路,理論上講,它們的兩條邊是平行的,但現實情況中,它們在遠方(可以無限遠)總要相交于一點,實際線段AB的長度=CD的長度,只是在此例中使用了透視角,故會有如上的效果,是不是很接近現實的情況?

結合我們剛才這兩個函數
zNear,眼睛距離近處的距離,假設為10米遠,請不要設置為負值,OpenGl就傻了,不知道怎么算了,
zFar表示遠處的裁面,假設為1000米遠,
就是這兩個參數的意義了,

再解釋下那個"眼睛睜開的角度"是什么意思,
首先假設我們現在距離物體有50個單位距離遠的位置,
在眼睛睜開角度設置為45時,請看大屏幕:

我們可以看到,在遠處一個球,,很好玩哈,
現在我們將眼睛再張開點看,將"眼睛睜開的角度"設置為178
(180度表示平角,那時候我們將什么也看不到,眼睛睜太大了,眼大無神)
我們只看到一個點,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
因為我們看的范圍太大了,這個球本身大小沒有改變,但是它在我們的"視界"內太小了,
反之,我們將眼睛閉小些,改為1度看看會出現什么情況呢?


在我們距離該物體3000距離遠,"眼睛睜開的角度"為1時,我們似乎走進了這個球內,這個是不是類似于相機的焦距?

當我們將"透視角"設置為0時,我們相當于閉上雙眼,這個世界清靜了,

我們什么也看不到,,,,,,,,,

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給出一個測試用例：

void display(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕及深度緩存 glLoadIdentity(); // 重置當前的模型觀察矩陣 //glutSolidSphere(1.0, 400, 16); //繪製一個球體 /*當您調用glLoadIdentity()之后，您實際上將當前點移到了屏幕中心，X坐標軸從左至右，Y坐標軸從下至上，Z坐標軸從里至外。OpenGL屏幕中心的坐標值是X和Y軸上的0.0f點。中心左面的坐標值是負值，右面是正值。移向屏幕頂端是正值，移向屏幕底端是負值。移入屏幕深處是負值，移出屏幕則是正值。 glTranslatef(x, y, z)沿著 X, Y 和 Z 軸移動。根據前面的次序，下面的代碼沿著X軸左移1.5個單位，Y軸不動(0.0f)，最后移入屏幕6.0f個單位。注意在glTranslatef(x, y, z)中當您移動的時候，您并不是相對屏幕中心移動，而是相對與當前所在的屏幕位置。*/ glPushMatrix(); glTranslatef(-2.5f,0.0f,-6.0f）； // 左移 1.5 單位，并移入屏幕 6.0 glRotatef(rtri,0.0f,1.0f,0.0f); // 繞Y軸旋轉三角形 glBegin(GL_TRIANGLES); // 繪制三角形 glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); // 上頂點 glColor3f(0.0, 1.0, 0.0); glVertex3f(-0.5f,0.0f, 0.0f); // 左下 glColor3f(0.0, 0.0, 1.0); glVertex3f( 0.5f,0.0f, 0.0f); // 右下 glEnd(); // 三角形繪制結束 glPopMatrix(); //繪制四棱錐 //glLoadIdentity(); glPushMatrix(); glTranslatef(4.0f, -0.5f, -6.0f); glRotatef(rtri, 0.0f, 1.0f, 0.0f); glBegin(GL_TRIANGLES); //繪製上頂點 左側面 glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, 0.0f, 0.0f); glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); glVertex3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); //右側面 glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); glVertex3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); //右后側面 glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex3f(0.0f, 0.0f, -1.0f); glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); glVertex3f(0.0f, 0.0f, -1.0f); //左后側面 glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); glVertex3f(0.0f, 0.0f, -1.0f); glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, 0.0f, 0.0f); glEnd(); glPopMatrix(); //繪制茶壺 glPushMatrix(); glTranslatef(0.0f, 0.0f, -8.0f); glutWireTeapot(2.0f); glPopMatrix(); //設置當前使用的顏色為白色 glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); glFlush(); rtri += 0.3; rquad += 0.2; }

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gluLookAt

現在來看gluLookAt(GLdoble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,GLdouble centerx,GLdouble centery,GLdouble centerz,GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz);

它共接受三對坐標,
分別為eye,center,up
故名思義,eye表示我們眼睛在"世界坐標系"中的位置,
center表示眼睛"看"的那個點的坐標,
最后那個up坐標表示觀察者本身的方向,如果將觀察點比喻成我們的眼睛,那么這個up則表示我們是正立還是倒立異或某一個角度在看,所看的影像大不相同,故此時需要指明我們現在正立,那么X,Z軸為0,Y軸為正即可,通常將其設置為1,只要表示一個向上的向量(方向)即可
球是畫在世界坐標系的原點上的,即O(0,0,0)坐標上,我們的眼睛位于觀察點A(0,0,100),Z軸向屏幕里看去的方向為負,屏幕外我們的位置,Z軸為正值,其實很好理解,即我們距離原點的距離,設置100,將觀察到如下圖所示的影像

如果我們向前或向后移動,則相應的圖像會變大或變小,這里其實就是運用了透視原理,近處的物體大,遠處的物體小,實際物體的大小是不變的,

同理改變center坐標(眼睛看去的那個點,可簡單理解為視線的終點)也會影響球的大小,同樣可以認為是改變了物體與觀察點的距離所致,

最后那個up坐標表示觀察者本身的方向,如果將觀察點比喻成我們的眼睛,那么這個up則表示我們是正立還是倒立異或某一個角度在看,所看的影像大不相同, 故此時需要指明我們現在正立,那么X,Z軸為0,Y軸為正即可,通常將其設置為1,只要表示一個向上的向量(方向)即可,我們指定0.1f或 0.00001f異或1000.0f,效果是一樣的,只要能表示方向即可,




以上理解了之后,來做一個測試
透視圖不變,最遠處仍為3000,近處為0.1

gluPerspective??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? // 設置透視圖
??? ??? (45,??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? // 透視角設置為 45 度,在Y方向上以角度為單位的視野
??? ??? (GLfloat)x/(GLfloat)y,??? // 窗口的寬與高比
??? ??? 0.1f,??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? // 視野透視深度:近點1.0f
??? ??? 3000.0f??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? // 視野透視深度:始點0.1f遠點1000.0f
??? ??? );

將我們的觀察點置于A(0,10,0),
將觀察位置(視線終點)坐標置于(0,0,0)
然后在原點開始繪圖,畫一個V字形,并將Z軸的值從-1000遞增加到+1000,增量為10,
代碼如下

??? glColor3f(0.5f, 0.7f, 1.0f);

??? glBegin(GL_LINES);
??? ??? for(int i=-1000;i<=1000;i+=10)
??? ??? {
??? ??? ??? glVertex3f(0,0,i);
??? ??? ??? glVertex3f(10,10,i);

??? ??? ??? glVertex3f(0,0,i);
??? ??? ??? glVertex3f(-10,10,i);
??? ??? }
??? glEnd();

F5運行效果如下圖

上圖證實了我們的推測

//---------------------------------------------
??? //生成網絡
??? glColor3f(0.5f, 0.7f, 1.0f);
??? int x=(int)(40*2);
????
???? glBegin(GL_LINES);
??? ??? ??? for(int i=-x;i<=x;i+=4)
??? ??? ??? {
??? ??? ??? ??? glVertex3i(-x,0,i);
??? ??? ??? ??? glVertex3i(x,0,i);

??? ??? ??? ??? glVertex3i(i,0,x);
??? ??? ??? ??? glVertex3i(i,0,-x);
??? ??? ??? }
??? glEnd();

//生成球體
??? GLUquadricObj * pObj;
??? pObj = gluNewQuadric();
??? gluQuadricDrawStyle(pObj,GLU_LINE);
??? gluQuadricNormals(pObj,GLU_SMOOTH);
??? gluSphere(pObj,16,16,16);

QT范例源代碼
glwidget.h
#ifndef glwidget_H_
#define glwidget_H_
#include <QtGui/QtGui>
#include <QtOpenGL/QtOpenGL>

class GLWidget : public QGLWidget?
{
??? Q_OBJECT
public:
??? GLWidget();
protected:
??? void initializeGL();
??? void paintGL();
??? void resizeGL(int width,int height);

??? void mousePressEvent(QMouseEvent *ev);
??? void mouseMoveEvent(QMouseEvent *ev);
??? void mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent *ev);
??? void wheelEvent(QWheelEvent *ev);
private:
??? QPoint lastPos;
??? GLfloat eyeX,eyeY,eyeZ;
};
#endif

glwidget.cpp
#include "glwidget.h"

GLWidget::GLWidget()
:QGLWidget()
{
??? setGeometry(300,300,600,480);
??? setWindowTitle(tr("glulookat test"));
}

void GLWidget::initializeGL()
{
??? glShadeModel(GL_SMOOTH);
??? glClearColor(0.5,0.5,0.5,0.5);
??? glClearDepth(1.0);
??? glEnable(GL_DEPTH_TEST);
??? glEnable(GL_LEQUAL);
??? glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT,GL_NICEST);
????
??? eyeX = 0.0;
??? eyeY = 80.0;
??? eyeZ = 0.0;
}

void GLWidget::paintGL()
{
??? glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
??? glLoadIdentity();
??? //gluLookAt(9.0,0.0,10.0,0.0,0.0,-10.0,0.0,1.0,0.0);
??? //to look at the second lines
??? gluLookAt(eyeX,eyeY,eyeZ,0.0,0.0,0.0,1.0,0.0,0.0);

??? //glTranslatef(0.0,0.0,-10.0);
??? /*glBegin(GL_TRIANGLES);
??? ??? glColor3f(1.0,0.0,0.0);
??? ??? glVertex3f(0.0,1.0,0.0);
??? ??? glVertex3f(-1.0,0.0,0.0);
??? ??? glVertex3f(1.0,0.0,0.0);
??? glEnd();*/

??? glColor3f(0.5f,0.7f,1.0f);
??? //glBegin(GL_LINES);
??? //??? for(int i = -1000;i <= 1000;i+=10)
??? //??? {
??? //??? ??? glVertex3f(0.0,0.0,i);
??? //??? ??? glVertex3f(10.0,10.0,i);
??? //??? ??? glVertex3f(0.0,0.0,i);
??? //??? ??? glVertex3f(-10.0,10.0,i);
??? //??? }
??? //glEnd();
??? int x = (int)(40*2);
??? glBegin(GL_LINES);
??? ??? for(int i = -x ;i <= x ; i+=4 )
??? ??? {
??? ??? ??? glVertex3i(-x,0,i);
??? ??? ??? glVertex3i(x,0,i);

??? ??? ??? glVertex3i(i,0,x);
??? ??? ??? glVertex3i(i,0,-x);
??? ??? }
??? glEnd();
??? GLUquadricObj *pObj;
??? pObj = gluNewQuadric();
??? gluQuadricDrawStyle(pObj,GLU_LINE);
??? gluQuadricNormals(pObj,GLU_SMOOTH);
??? gluSphere(pObj,16,16,16);
}

void GLWidget::resizeGL(int width,int height)
{
??? if(height == 0)
??? ??? height = 1;
??? glViewport(0,0,width,height);
??? glMatrixMode(GL_PROJECTION);
??? glLoadIdentity();
??? gluPerspective(45.0,(GLfloat)width/(GLfloat)height,0.1,3000.0);
??? glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
??? glLoadIdentity();
????

}

void GLWidget::mousePressEvent(QMouseEvent *ev)
{
??? if(ev->buttons() & Qt::LeftButton)
??? {
??? ??? lastPos = ev->pos();
??? }
}

void GLWidget::mouseMoveEvent(QMouseEvent *ev)
{
??? if(ev->buttons() & Qt::LeftButton)
??? {
??? ??? QPoint pt = ev->pos() - lastPos;
??? ??? if(eyeY >= 3000.0 && pt.y() > 0)
??? ??? {
??? ??? ??? return ;
??? ??? }
??? ??? if(eyeY <= 1.0 && pt.y() < 0)
??? ??? ??? return ;
??? ??? eyeY += pt.y();
??? ??? updateGL();
??? }????
}

void GLWidget::mouseDoubleClickEvent(QMouseEvent *ev)
{
??? QString str = QString("X:%1-Y:%2-Z:%3").arg(eyeX).arg(eyeY).arg(eyeZ);
??? QMessageBox::information(this,str,str);
}

void GLWidget::wheelEvent(QWheelEvent *ev)
{
??? QString str = QString("delta: %1").arg(ev->delta());
??? //QMessageBox::information(this,str,str);
}

運行結果：

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沒有整理與歸納的知識，一文不值！高度概括與梳理的知識，才是自己真正的知識與技能。 永遠不要讓自己的自由、好奇、充滿創造力的想法被現實的框架所束縛，讓創造力自由成長吧！ 多花時間，關心他（她）人，正如別人所關心你的。理想的騰飛與實現，沒有別人的支持與幫助，是萬萬不能的。









本文轉自wenglabs博客園博客，原文鏈接：http://www.cnblogs.com/arxive/p/7001530.html，如需轉載請自行聯系原作者

總結

以上是生活随笔為你收集整理的gluPerspective和gluLookAt的关系的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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