OpenGL交互绘制：键盘控制矩形移动实验

"OpenGL交互绘制实验，涉及计算机图形学，包括OpenGL坐标系理解，窗口位置调整，键盘交互操作以及矩形的动态移动。" 在计算机图形学领域，OpenGL是一种广泛使用的图形库，它允许程序员创建复杂的3D和2D图形。在这个实验中，我们将专注于OpenGL的交互绘制功能，通过键盘输入来改变屏幕上的图形位置。实验主要分为以下几个关键知识点： 1. **OpenGL坐标系**：OpenGL使用右手坐标系，其中Z轴正方向指向观察者，X轴和Y轴分别沿屏幕水平和垂直方向。坐标系中的原点位于屏幕中心，单位是像素。理解这个坐标系对于准确地绘制和定位图形至关重要。 2. **窗口设置**：实验要求显示窗口位于屏幕中央，大小为300x300像素。可以通过`glutInitWindowPosition`函数设定窗口位置，参数`(x, y)`表示窗口左上角的屏幕坐标。而`glutInitWindowSize`可以设置窗口尺寸。显示窗口的内部坐标范围通常为-1到1。 3. **视区和裁剪空间**：OpenGL的视区是实际显示图形的区域，而裁剪空间则是在图形被投影到屏幕之前进行裁剪的空间。理解这些概念有助于控制图形的可见部分。 4. **键盘交互**：使用`glutKeyboardFunc`注册键盘回调函数，当按下特定键时，系统会调用这个函数。在本实验中，我们定义了一个名为`mykeyboard`的键盘事件处理函数，根据用户按下的键（W/S/A/D）更新矩形的坐标，实现矩形的上移、下移、左移和右移。 5. **变量与绘制**：在`display()`函数中，使用变量而非硬编码数值来绘制矩形。例如，`glRectf(x1, y1, x2, y2)`中的`(x1, y1)`和`(x2, y2)`是矩形的对角坐标，它们的值在键盘事件中动态更新。 6. **键盘事件处理**：在`mykeyboard`函数中，通过`switch-case`结构处理不同的按键事件。例如，当用户按下‘W’或‘w’键时，`y1`和`y2`增加0.1，使得矩形上移。其他键（S/A/D）的操作类似，通过修改对应坐标值实现移动。 通过这个实验，学生不仅能掌握OpenGL的基本绘图命令，还能学习到如何在实际应用中实现图形的交互操作，这对于游戏开发、可视化软件或其他需要实时图形响应的项目都极其重要。实验的实践性使理论知识得以巩固，同时也锻炼了编程和问题解决的能力。