OpenGL学习笔记(6)第一个动画

首先再说明几个回调函数

1. glutMouseFunc用于捕获鼠标事件
2. glutKeyboardFunc用于捕获键盘事件
3. glutMotionFunc用于鼠标按下又移动鼠标的事件(MouseMove)
4. glutIdleFunc事件,当循环队列处于空闲时则触发该事件
5. glutTimerFunc单位时间内内触发事件

第一个动画

#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>

static GLfloat spin = 0.0;

void display(void)
{
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
   glPushMatrix();
   glRotatef(spin, 0.0, 0.0, 1.0);
   glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
   glRectf(-25.0, -25.0, 25.0, 25.0);
   glPopMatrix();

   glutSwapBuffers();
}

void spinDisplay(void)
{
   spin = spin + 2.0;
   if (spin > 360.0)
      spin = spin - 360.0;
   glutPostRedisplay();
}

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

void reshape(int w, int h)
{
   glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   glOrtho(-50.0, 50.0, -50.0, 50.0, -1.0, 1.0);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glLoadIdentity();
}

void mouse(int button, int state, int x, int y) 
{
   switch (button) {
      case GLUT_LEFT_BUTTON:
         if (state == GLUT_DOWN)
            glutIdleFunc(spinDisplay);
         break;
      case GLUT_MIDDLE_BUTTON:
      case GLUT_RIGHT_BUTTON:
         if (state == GLUT_DOWN)
            glutIdleFunc(NULL);
         break;
      default:
         break;
   }
}
   
/* 
 *  Request double buffer display mode.
 *  Register mouse input callback functions
 */
int main(int argc, char** argv)
{
   glutInit(&argc, argv);
   glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
   glutInitWindowSize (250, 250); 
   glutInitWindowPosition (100, 100);
   glutCreateWindow (argv[0]);
   init ();
   glutDisplayFunc(display); 
   glutReshapeFunc(reshape); 
   glutMouseFunc(mouse);
   glutMainLoop();
   return 0;   /* ANSI C requires main to return int. */
}

效果如下,犹如是动画，所以看不出来

当鼠标左键按下时则开始不断执行spinDisplay方法,这动画将使得矩形不断的旋转
下面我们来看相关代码

static GLfloat spin = 0.0;

void display(void)
{
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
   glPushMatrix();
   glRotatef(spin, 0.0, 0.0, 1.0);
   glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
   glRectf(-25.0, -25.0, 25.0, 25.0);
   glPopMatrix();

   glutSwapBuffers();
}

void spinDisplay(void)
{
   spin = spin + 2.0;
   if (spin > 360.0)
      spin = spin - 360.0;
   glutPostRedisplay();
}

矩阵堆栈

每次都将spin加2,这样的话spin其实是矩形旋转度数的总和,但如何维护矩形初始化(未旋转前)的矩阵呢?

即将为旋转前的当前矩阵压入(glPushMatrix)矩阵堆栈中,然后当旋转结束后又弹出(glPopMatrix)堆栈恢复,当spin增加时,又以原始矩阵来合并,这样就不会出现什么问题了.

还有一种做法则是去掉矩阵堆栈的压入与弹出，使得spin每次都是等于2,但度数就可能会超过360,造成数字过大转换,如

void display(void)
{
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
   //glPushMatrix();
   glRotatef(spin, 0.0, 0.0, 1.0);
   glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
   glRectf(-25.0, -25.0, 25.0, 25.0);
   //glPopMatrix();

   glutSwapBuffers();
}

void spinDisplay(void)
{
   spin = 2.0;
   if (spin > 360.0)
      spin = spin - 360.0;
   glutPostRedisplay();
}

glutPostRedisplay方法将调用display方法进行强制刷新

使用glutTimerFunc

glutTimerFunc回调事件只执行一次,如果想一直执行的话就需要在内部再次调该方法,下面用glutTimerFunc来替代glutIdleFunc实现同样的效果

void spinDisplay(int value)
{
   spin = spin + 2.0;
   if (spin > 360.0)
      spin = spin - 360.0;
   glutPostRedisplay();
   glutTimerFunc(10, spinDisplay, 1);
}

当然首先要外部先调用一次spinDisplay方法才可以

双缓冲技术

下面这段话是转载

总体意思为两个区域一个显示,一个则负责画图,然后连续切换
在计算机上的动画与实际的动画有些不同：实际的动画都是先画好了，播放的时候直接拿出来显示就行。计算机动画则是画一张，就拿出来一张，再画下一张，再拿出来。如果所需要绘制的图形很简单，那么这样也没什么问题。但一旦图形比较复杂，绘制需要的时间较长，问题就会变得突出。
让我们把计算机想象成一个画图比较快的人，假如他直接在屏幕上画图，而图形比较复杂，则有可能在他只画了某幅图的一半的时候就被观众看到。而后面虽然他把画补全了，但观众的眼睛却又没有反应过来，还停留在原来那个残缺的画面上。也就是说，有时候观众看到完整的图象，有时却又只看到残缺的图象，这样就造成了屏幕的闪烁。
如何解决这一问题呢？我们设想有两块画板，画图的人在旁边画，画好以后把他手里的画板与挂在屏幕上的画板相交换。这样以来，观众就不会看到残缺的画了。这一技术被应用到计算机图形中，称为双缓冲技术。即：在存储器（很有可能是显存）中开辟两块区域，一块作为发送到显示器的数据，一块作为绘画的区域，在适当的时候交换它们。由于交换两块内存区域实际上只需要交换两个指针，这一方法效率非常高，所以被广泛的采用。
注意：虽然绝大多数平台都支持双缓冲技术，但这一技术并不是OpenGL标准中的内容。OpenGL为了保证更好的可移植性，允许在实现时不使用双缓冲技术。当然，我们常用的PC都是支持双缓冲技术的。
要启动双缓冲功能，最简单的办法就是使用GLUT工具包。我们以前在main函数里面写：
glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
其中GLUT_SINGLE表示单缓冲，如果改成GLUT_DOUBLE就是双缓冲了。
当然还有需要更改的地方——每次绘制完成时，我们需要交换两个缓冲区，把绘制好的信息用于屏幕显示（否则无论怎么绘制，还是什么都看不到）。如果使用GLUT工具包，也可以很轻松的完成这一工作，只要在绘制完成时简单的调用glutSwapBuffers函数就可以了。