OpenGL6.完成MyTransform.hpp中如下函数: myFrustum,myOrtho,myLookAt,myViewPort,myPerspective

时间: 2023-11-26 19:03:33 浏览: 19
以下是 MyTransform.hpp 中 myFrustum、myOrtho、myLookAt、myViewPort 和 myPerspective 函数的实现: ```cpp // 定义一个名为 MyTransform 的命名空间 namespace MyTransform { // 定义一个矩阵乘法的函数 void multiplyMatrix(float* m1, float* m2, float* result) { float temp[16]; for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { temp[i * 4 + j] = 0; for (int k = 0; k < 4; k++) { temp[i * 4 + j] += m1[i * 4 + k] * m2[k * 4 + j]; } } } memcpy(result, temp, 16 * sizeof(float)); } // 定义一个用于计算透视投影的函数 void myFrustum(float left, float right, float bottom, float top, float nearPlane, float farPlane, float* result) { float temp[16] = { 2 * nearPlane / (right - left), 0, (right + left) / (right - left), 0, 0, 2 * nearPlane / (top - bottom), (top + bottom) / (top - bottom), 0, 0, 0, -(farPlane + nearPlane) / (farPlane - nearPlane), -2 * farPlane * nearPlane / (farPlane - nearPlane), 0, 0, -1, 0 }; memcpy(result, temp, 16 * sizeof(float)); } // 定义一个用于计算正交投影的函数 void myOrtho(float left, float right, float bottom, float top, float nearPlane, float farPlane, float* result) { float temp[16] = { 2 / (right - left), 0, 0, -(right + left) / (right - left), 0, 2 / (top - bottom), 0, -(top + bottom) / (top - bottom), 0, 0, -2 / (farPlane - nearPlane), -(farPlane + nearPlane) / (farPlane - nearPlane), 0, 0, 0, 1 }; memcpy(result, temp, 16 * sizeof(float)); } // 定义一个用于计算观察矩阵的函数 void myLookAt(float eyeX, float eyeY, float eyeZ, float centerX, float centerY, float centerZ, float upX, float upY, float upZ, float* result) { float forward[3] = {centerX - eyeX, centerY - eyeY, centerZ - eyeZ}; float up[3] = {upX, upY, upZ}; float side[3]; float view[16]; // 将 forward 向量进行规范化 float length = sqrt(forward[0] * forward[0] + forward[1] * forward[1] + forward[2] * forward[2]); forward[0] /= length; forward[1] /= length; forward[2] /= length; // 将 up 向量进行规范化 length = sqrt(up[0] * up[0] + up[1] * up[1] + up[2] * up[2]); up[0] /= length; up[1] /= length; up[2] /= length; // 计算 side 向量 side[0] = forward[1] * up[2] - forward[2] * up[1]; side[1] = forward[2] * up[0] - forward[0] * up[2]; side[2] = forward[0] * up[1] - forward[1] * up[0]; // 将 side 向量进行规范化 length = sqrt(side[0] * side[0] + side[1] * side[1] + side[2] * side[2]); side[0] /= length; side[1] /= length; side[2] /= length; // 重新计算 up 向量 up[0] = side[1] * forward[2] - side[2] * forward[1]; up[1] = side[2] * forward[0] - side[0] * forward[2]; up[2] = side[0] * forward[1] - side[1] * forward[0]; // 构造观察矩阵 view[0] = side[0]; view[4] = side[1]; view[8] = side[2]; view[12] = -side[0] * eyeX - side[1] * eyeY - side[2] * eyeZ; view[1] = up[0]; view[5] = up[1]; view[9] = up[2]; view[13] = -up[0] * eyeX - up[1] * eyeY - up[2] * eyeZ; view[2] = -forward[0]; view[6] = -forward[1]; view[10] = -forward[2]; view[14] = forward[0] * eyeX + forward[1] * eyeY + forward[2] * eyeZ; view[3] = view[7] = view[11] = 0; view[15] = 1; memcpy(result, view, 16 * sizeof(float)); } // 定义一个用于计算视口变换的函数 void myViewPort(int x, int y, int width, int height, float* result) { float temp[16] = { width / 2.0, 0, 0, x + width / 2.0, 0, height / 2.0, 0, y + height / 2.0, 0, 0, 0.5, 0.5, 0, 0, 0, 1 }; memcpy(result, temp, 16 * sizeof(float)); } // 定义一个用于计算透视投影的函数 void myPerspective(float fov, float aspectRatio, float nearPlane, float farPlane, float* result) { float top = nearPlane * tan(fov / 2.0); float bottom = -top; float right = top * aspectRatio; float left = -right; float frustum[16]; myFrustum(left, right, bottom, top, nearPlane, farPlane, frustum); memcpy(result, frustum, 16 * sizeof(float)); } } ``` 这些函数都是通过对矩阵进行一系列变换来实现的,最终得到需要的投影矩阵或者观察矩阵。可以通过调用这些函数来得到需要的矩阵,然后将其传递给 OpenGL 来进行渲染。

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