1、调用OpenGL三维绘图函数，绘制两个以上的物体(球体、圆锥体、多面体、环或茶壶)，变换他们的位置。 2、采用透视变换及正交变换分别对他们进行观察。 3、透视变换中变换观察空间的大小分别对他们进行观察(观测角、近远端截面距离等)。 4、变换观测点位置对他们进行观察。 5、将不同的图形观察结果显示在同一窗口的不同视口中。

1. 绘制物体

OpenGL提供了很多绘制三维物体的函数，常见的有glutSolidSphere、glutSolidCone、glutSolidTorus等。我们可以使用这些函数来绘制球体、圆锥体、环等物体。

例如，绘制一个球体和一个圆锥体可以这样实现：

void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    
    // 绘制球体
    glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glPushMatrix();
    glTranslatef(-2.0, 0.0, 0.0);
    glutSolidSphere(1.0, 30, 30);
    glPopMatrix();
    
    // 绘制圆锥体
    glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glPushMatrix();
    glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0);
    glRotatef(-90.0, 1.0, 0.0, 0.0);
    glutSolidCone(1.0, 2.0, 30, 30);
    glPopMatrix();
    
    glutSwapBuffers();
}

2. 透视变换和正交变换

OpenGL中使用gluPerspective函数进行透视变换，使用glOrtho函数进行正交变换。在进行变换之前，需要先设置投影矩阵模式为GL_PROJECTION。

例如，设置透视投影：

void reshape(int w, int h) {
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(60.0, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 0.1, 100.0);
}

设置正交投影：

void reshape(int w, int h) {
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0, 2.0, -10.0, 10.0);
}

3. 观测空间大小的变换

透视投影中的观测角可以通过gluPerspective函数的第一个参数来调整。近端和远端截面距离可以通过第三个和第四个参数来调整。

例如，将观测角设为45度，近端截面距离设为1，远端截面距离设为10：

gluPerspective(45.0, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 10.0);

4. 观测点位置的变换

观测点位置可以通过gluLookAt函数来进行设置。该函数接受三个向量参数：观测点位置、观测目标位置和观测方向。

例如，将观测点设置为(0,0,5)，观测目标位置设置为(0,0,0)，观测方向设置为(0,1,0)：

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

5. 多视口

使用glViewport函数可以设置视口的位置和大小。在绘制不同的图形时，可以先设置好视口再进行绘制。

例如，设置两个视口，左边的视口绘制球体，右边的视口绘制圆锥体：

void reshape(int w, int h) {
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(60.0, (GLfloat)w / (GLfloat)(h / 2), 1.0, 10.0);
}

void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    
    // 左边的视口
    glViewport(0, 0, glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH) / 2, glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT));
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glutSolidSphere(1.0, 30, 30);
    
    // 右边的视口
    glViewport(glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH) / 2, 0, glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH) / 2, glutGet(GLUT_WINDOW_HEIGHT));
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glRotatef(-90.0, 1.0, 0.0, 0.0);
    glutSolidCone(1.0, 2.0, 30, 30);
    
    glutSwapBuffers();
}