基于OPENGL透视图显示三视图投影变换
时间: 2023-09-13 20:12:45 浏览: 278
好的,我来尝试回答你的问题。
首先,需要明确透视投影和三视图投影的概念。透视投影是指将三维物体投影到二维平面上的一种投影方式,它能够产生透视效果,即近大远小的效果。而三视图投影是指将三维物体投影到三个互相垂直的平面上,分别得到前视图、俯视图和左视图等。
在OpenGL中,透视投影和三视图投影都可以通过矩阵变换来实现。下面简单介绍一下如何实现三视图投影变换。
首先,我们需要定义三个互相垂直的平面,可以通过定义三个相互垂直的向量来实现。假设这三个向量分别为x、y、z轴的单位向量,那么可以得到以下代码:
```
glm::vec3 x_axis(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glm::vec3 y_axis(0.0f, 1.0f, 0.0f);
glm::vec3 z_axis(0.0f, 0.0f, 1.0f);
```
然后,我们需要定义三个投影矩阵,分别对应前视图、俯视图和左视图。这三个矩阵可以通过调用OpenGL的透视投影函数gluPerspective来计算得到,具体代码如下:
```
glm::mat4 proj_front = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float)width / (float)height, 0.1f, 100.0f);
glm::mat4 proj_top = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float)width / (float)height, 0.1f, 100.0f);
glm::mat4 proj_left = glm::perspective(glm::radians(45.0f), (float)width / (float)height, 0.1f, 100.0f);
```
其中,width和height分别表示视口的宽度和高度。需要注意的是,这里的三个投影矩阵都是透视投影矩阵,并不是正交投影矩阵。
最后,我们需要将三个投影矩阵分别与三个平面的变换矩阵进行组合,得到最终的三视图投影矩阵。具体代码如下:
```
glm::mat4 view_front = glm::lookAt(origin, origin + z_axis, y_axis);
glm::mat4 view_top = glm::lookAt(origin, origin + y_axis, -z_axis);
glm::mat4 view_left = glm::lookAt(origin, origin + x_axis, y_axis);
glm::mat4 proj_front_view = proj_front * view_front;
glm::mat4 proj_top_view = proj_top * view_top;
glm::mat4 proj_left_view = proj_left * view_left;
```
其中,origin表示观察点的位置。需要注意的是,这里的观察点位置需要根据不同的视图来设置,比如在前视图中观察点应该在物体前方,而在左视图中观察点应该在物体左侧。
最终,我们可以将得到的三个投影矩阵分别应用到OpenGL的渲染流程中,实现三视图投影变换。具体代码如下:
```
glViewport(0, 0, width, height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glMultMatrixf(glm::value_ptr(proj_front_view));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
// 在这里将物体的变换矩阵应用到模型视图矩阵中
// 渲染前视图
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 在这里进行渲染
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glMultMatrixf(glm::value_ptr(proj_top_view));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
// 在这里将物体的变换矩阵应用到模型视图矩阵中
// 渲染俯视图
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 在这里进行渲染
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glMultMatrixf(glm::value_ptr(proj_left_view));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
// 在这里将物体的变换矩阵应用到模型视图矩阵中
// 渲染左视图
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 在这里进行渲染
```
以上就是基于OpenGL实现三视图投影变换的简要步骤和代码。希望能对你有所帮助。
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