弹出矩阵。我们还可以分别调用
glGet(GL_MAX_MODELVIEW_STACK_DEPTH); glGet(GL_MAX_PROJECTION_STACK_DEPTH);
来获取模型视图矩阵堆栈和投影矩阵堆栈的最大堆栈深度。一般情况下(在
Windows平台上),模型视图的最大堆栈深度是32,而投影堆栈的最大深度是2。 使用矩阵堆栈上例中的程序可以改写为: void RenderScene() {
glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //推入矩阵堆栈 glPushMatrix();
//沿Y轴向上平移10个单位 glTranslatef(0,10,0); //画第一个球体 DrawSphere(5);
//恢复到上次保存时的状态 glPopMatrix();
//沿X轴向左平移10个单位 glTranslatef(10,0,0); //画第二个球体 DrawSphere(5); }
6.投影矩阵
设置投影矩阵往往在OpenGL绘图和模型视图变换之前。一般情况下,我们调用 glMatrixMode(GL_PROJECTION);
将当前矩阵设置为投影矩阵。再调用
glOrtho 或 gluPerspective 来创建平行或透视投影。创建完后,再调用 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
将当前变换矩阵设置为模型视图变换矩阵。 7. 定义和使用自己的变换
除了使用OpenGL为我们提供的几个高级变换函数之外,我们还可以自己创建一个矩阵,并使用当前矩阵乘以该矩阵来进行特殊的变换。你可以创建一个4×4的二维数组用于描述一个矩阵。如: Float M[4][4];
其中M[j,i]表示矩阵M的第j行,第i列的数据。 你也可以创建一个一维数组: Float M[16];
无论是2维数组还是一维数组,都是按照列优先的顺序保存的。 如图所示
矩阵定义完后,调用 glLoadMatrix(M);
可以用矩阵M替换当前矩阵,调用 glMultMatrix(M);
用当前矩阵乘以矩阵M。
要说明的是,使用glLoadMatrix或glMultMatrix的速度没有OpenGL的高级变换函数快。所以如果不是高级变换函数完成不了的变换,就不要使用glLoadMatrix或者glMultMatrix。
转:OpenGL基本概念入门4——颜色、光照和材质1 2009-05-04 18:40
1. OpenGL中的颜色
在未使用光照系统的前提下,我们可以直接为图元指定颜色。在传入顶点之前调用glColor函数,就可以为即将指定的顶点设置颜色。例如: glBegin(GL_TRIANGLES); glColor3ub(255,0,0); glVertex3f(0,1,0); glVertex3f(1,0,1);
glVertex3f(1,1,0); glEnd();
将绘制一个红色的三角形。在绘制图元时,OpenGL会自动将图元的第一个顶点的颜色作为整个图元的颜色。但有些时候,你可能希望为一个图元的各个顶点指定不同的颜色,使它们自然过度,就像图5.1-1那样。
这时,我们需要在绘制图元之前调用如下函数: glShadeModel(GL_SMOOTH);
让OpenGL对顶点之间的颜色进行平滑过度。你可以把参数改为GL_FLAT,禁止OpenGL对顶点进行平滑过度。 2 OpenGL 光照模效果的原理
OpenGL的光照模型是用来模拟现实生活中的光照的。它根据顶点的法线向量和光源的位置决定顶点的明暗程度,根据顶点的材质和光源中三原色的成分来决定物体将表现出怎样的颜色。
值得一提的是材质。OpenGL中的材质并非我们平常所说的组成物体的元素(如木材、金属材质),而是指一个物体对不同颜色的光的反射和吸收程度。比如,在光照系统中,如果一个物体表现为红色,则是因为这个物体吸收了从光源放射出来的绿色和蓝色光,而将绝大多数红色的光反射了出来。正因如此,一旦你开启了光照系统,就要通过指定物体的材质来决定这个物体是什么颜色。既然这样,你可能会想到怎样表现类似金属、玻璃等物质质感,但这些除了要使用光照系统并为它们指定合适的材质外,还要使用纹理贴图来表现质感。 使用OpenGL的光照模型包括以下几个步骤:
· 设置光源的种类、位置和方向(对于平行光源) · 为每个图元的每个顶点指定它的法线向量 · 为各个图元指定它的材质
启用光照模型
转:OpenGL基本概念入门4——颜色、光照和材质2 2009-05-04 18:41
3 设置光源
3.1 光源的种类 环境光
环境光是一种无处不在的光。环境光源放出的光线被认为来自任何方向。因此,当你仅为场景指定环境光时,所有的物体无论法向量如何,都将表现为同样的明暗程度。 点光源
由这种光源放出的光线来自同一点,且方向辐射自四面八方,如图5.3-1所示。
平行光
平行光又称镜面光,这种光线是互相平行的。从手电筒、太阳等物体射出的光线都属于平行光。
聚光灯
这种光源的光线从一个锥体中射出,在被照射的物体上产生聚光的效果。使用这种光源需要指定光的射出方向以及锥体的顶角α。
3.2 光的成分
对于每一种光源,都有漫射光和平行光两种成分。在OpenGL中,环境光也被作为一种特殊的光源的成分来看待。漫射光是指在光源中能够被漫反射的光的颜色成分(白色则包含所有颜色),而平行光是指光源中所有能够被镜面反射的光的颜色成分。通过指定这两种成分的颜色,就能决定光源是平行光源还是点光源。 3.3 设置光源成分
OpenGL可以同时为我们提供8个有效的光源。也就是说,我们最多可以同时启用8个光源。它们分别是GL_LIGHT0,GL_LIGHT1,GL_LIGHT2 ?? 其中,GL_LIGHT0是最特殊的一个光源。我们可以为GL_LIGHT0指定环境光成分。 3.3.1 设置环境光
对于GL_LIGHT0,我们可以为其指定环境光成分。 调用 glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,@ambientLight);
来设置场景的环境光。在上述函数调用中,第一个参数表示我们要对
GL_LIGHT0进行设置,第二个参数表示我们要设置的是环境光成分,第三个参数则是一个数组,它有4个值,分别表示光源中含有红、绿、蓝三种光线的成分。一般情况下都为1,最后一项为透明度值,一般也为1。完整的代码是这样的: Void SetLight {
int AmbientLight[4]={1,1,1,1};
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,@AmbientLight); glEnable(GL_LIGHT0); glEnable(GL_LIGHTING); }
请注意在上述代码的第三行和第四行我们分别调用了glEnable函数开启GL_LIGHT0光源和光照系统。 3.3.2 设置漫射光成分
通过对漫射光成分的设置,我们可以产生一个点光源。方法和设置环境光成分相似,只需调用
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,@DiffuseLight);
即可。其中DiffuseLight是漫射光的颜色成分。一般情况下也为(1,1,1,1)。 3.3.3 设置镜面光成分
通过对镜面光成分的设置,我们可以产生一个平行光源。方法和设置漫射光成分相似,只需调用
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,@SpecularLight);
即可。其中SpecularLight是漫射光的颜色成分。可以根据不同需要指定不同的颜色。
3.4 设置光源的位置
对于点光源和平行光源,我们常常需要指定光源的位置来产生需要的效果。方法仍然是调用glLightfv函数,仅仅是换换参数而已: glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,@LightPosition);
其中,LightPosition也是一个四维数组,四维数组的前3项依次为光源位置的X,Y,Z分量,第四个值很特殊,一般为1或-1。当LightPosition[4]=-1的时候,表示光源位于距离场景无限远的地方,无论前面设置的X,Y,Z是什么值。当LightPosition[4]=1时,光源的位置就是前三项所指定的位置。 3.5 创建聚光灯
3.5.1 设置光源剪裁角度 调用
glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_CUTOFF,LightCutOff);
LightCutOff为聚光灯中图5.3-2所示的α角,即聚光灯圆锥的顶角。默认情况下,这个值是180°,即一个点光源。 3.5.2 设置光线衰减系数
我们知道,光线在空气中传播时,由于大气中的悬浮颗粒和小水珠的折射和吸收作用,会使光线的强度不断衰减。为了实现这一效果,我们可以调用 glLightf(GL_LIGHT0,AttenuationWay,SpotAttenuation);
来设置光源的衰减系数。其中AttenuationWay可以取以下几个值: GL_CONSTANT_ATTENUATION -- 表示光线按常熟衰减(与距离无关) GL_LINEAR_ATTENUATION -- 表示光线按距离线性衰减
GL_QUADRATIC_ATTENUATION -- 表示光线按距离以二次函数衰减。 参数 SpotAttenuation为光线的衰减系数。 3.5.3 设置光照方向 可以调用
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPOT_DIRECTION,@SpotDir);
其中,SpotDir是一个三维数组,是一个表示聚光灯照射方向的向量。 3.5.4 设置聚光指数 最后,应调用
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPOT_EXPONENT,SpotExponent); 设置聚光指数。SpotExponent指定了聚光灯的聚光强度。
转:OpenGL基本概念入门4——颜色、光照和材质3 2009-05-04 18:44 4 为图元指定法向量
OpenGL必须通过图元的法线向量来确定图元的明暗程度。只有场景中的物体有了明暗的不同,场景才有立体感。
确定一个平面的法向量是一件相当简单的事情。在一个平面上,随意寻找两个互不平行的向量,它们的外积(叉积)就是这个平面的法线。 计算两向量的外积可以使用公式:
Sx = UyVz - UzVy