群组动画opengl

### 使用OpenGL实现群组动画

在计算机图形学领域，群组动画指的是多个对象作为一个整体执行相同的运动模式或各自遵循预定义路径的情况。对于这种类型的动画，在OpenGL环境中主要涉及几个方面：

#### 初始化设置
为了准备一个能够支持群组动画的应用程序框架，开发者需要配置好基本的绘图环境，包括但不限于视角矩阵、投影矩阵等。

glm::mat4 view;
view = glm::lookAt(glm::vec3(0.0f, 0.0f, 5.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
glm::mat4 projection;
projection = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float)width / height, 0.1f, 100.0f);

#### 创建并管理物体实例
当处理大量相似的对象时，可以考虑利用顶点缓冲区对象(VBOs)，索引缓冲区对象(IBOs)，以及着色器存储缓冲区对象(SSBOs)[^1] 来高效管理和更新这些实体的数据。特别是SSBO允许一次性上传整个数组给GPU用于计算目的，非常适合用来表示一群具有相同属性但在不同位置上的模型。

#### 实现简单的群集行为逻辑
下面是一个简化版的例子展示如何让一组立方体围绕中心做圆周运动:

// 定义单个成员结构体
struct Particle {
    glm::vec3 position; // 当前的位置
    float angle;        // 自身角度
};

std::vector<Particle> particles;

void setupParticles(int count){
    for(int i=0;i<count;++i){
        Particle p{};
        p.angle = static_cast<float>(rand()) / RAND_MAX * M_PI*2.f;
        p.position.x = cos(p.angle)*radiusOffset;
        p.position.y = sin(p.angle)*radiusOffset;
        p.position.z = 0;
        particles.push_back(p);
    }
}

void updateParticles(float deltaTime){
    const float speedFactor = 1.0f;
    
    for(auto& particle : particles){
        particle.angle += deltaTime * speedFactor;
        
        particle.position.x = cos(particle.angle)*radiusOffset;
        particle.position.y = sin(particle.angle)*radiusOffset;
    }
}

上述代码片段展示了初始化粒子系统(`setupParticles`) 和每帧更新它们状态 (`updateParticles`) 的方法。这里假设存在一个全局变量 `radiusOffset` 控制轨道半径大小；而 `deltaTime` 则代表自上次调用以来经过的时间间隔，以此控制移动速度。

#### 渲染过程
最后一步是在每一帧中遍历所有活动成员并将它们绘制出来。这通常意味着绑定相应的VBO/IBO资源，并传递必要的变换信息至着色器管道内完成最终视觉呈现。

glUseProgram(shaderProgram);

for(const auto &particle : particles){
    glm::mat4 modelMatrix = glm::translate(glm::mat4(), particle.position);
    glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(shaderProgram,"model"), 1,GL_FALSE,&modelMatrix[0][0]);
    
    glBindVertexArray(vao); // 假设已经提前准备好VAO
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices.size(), GL_UNSIGNED_INT, nullptr);
}

这段伪代码说明了怎样针对每一个粒子应用其对应的转换矩阵（即平移操作），并通过统一接口传送给片元着色器进行进一步加工处理之前的状态调整工作。