4.4.2 OpenGL几何变换编程实例

程序运行结果如下图：
  1 #include <GL/glut.h>
  2 
  3 #include <stdlib.h>
  4 
  5 #include <math.h>
  6 
  7 /* 初始化显示窗口大小 */
  8 
  9 GLsizei winWidth=600,winHeight=600;
 10 
 11 /* 设置世界坐标系的显示范围 */
 12 
 13 GLfloat xwcMin=-300.0,xwcMax=300.0;
 14 
 15 GLfloat ywcMin=-300.0,ywcMax=300.0;
 16 
 17 void init (void)
 18 
 19 {
 20 
 21 /* 设置显示窗口的背景颜色为白色 */
 22 
 23 glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);
 24 
 25 }
 26 
 27 class wcPt3D
 28 
 29 {
 30 
 31 public:
 32 
 33 GLfloat x, y, z;
 34 
 35 };
 36 
 37 /* 三维旋转变换，参数：旋转轴（由点p1和p2定义）和旋转角度（thetaDegrees）*/
 38 
 39 void rotate3D (wcPt3D p1, wcPt3D p2, GLfloat thetaDegrees)
 40 
 41 {
 42 
 43 /* 设置旋转轴的矢量 */
 44 
 45 float vx = (p2.x - p1.x);
 46 
 47 float vy = (p2.y - p1.y);
 48 
 49 float vz = (p2.z - p1.z);
 50 
 51 /*通过平移-旋转-平移复合变换序列完成任意轴的旋转（注意OpenGL中的反序表示）*/
 52 
 53 glTranslatef (p1.x, p1.y, p1.z); //③移动p1到原始位置
 54 
 55 /*②关于通过坐标原点的坐标轴旋转*/
 56 
 57 glRotatef (thetaDegrees, vx, vy, vz);
 58 
 59 glTranslatef (-p1.x, -p1.y, -p1.z); //①移动p1到原点位置
 60 
 61 }
 62 
 63 /* 三维比例放缩变换，参数：比例系数sx、sy、sz和固定点fixedPt */
 64 
 65 void scale3D (GLfloat sx, GLfloat sy, GLfloat sz, wcPt3D fixedPt)
 66 
 67 {
 68 
 69 /*通过平移-放缩-平移复合变换序列完成任意点为中心点的比例缩放*/
 70 
 71 /* ③反平移到原始位置*/
 72 
 73 glTranslatef (fixedPt.x, fixedPt.y, fixedPt.z);
 74 
 75 glScalef (sx, sy, sz); // ②基于原点的比例放缩变换
 76 
 77 /* ① 移动固定点到坐标原点*/
 78 
 79 glTranslatef (-fixedPt.x, -fixedPt.y, -fixedPt.z);
 80 
 81 }
 82 
 83 void displayFcn (void)
 84 
 85 {
 86 
 87 /* 设置变换中心点位置 */
 88 
 89 wcPt3D centroidPt,R_p1, R_p2;
 90 
 91 centroidPt.x=50;
 92 
 93 centroidPt.y=100;
 94 
 95 centroidPt.z=0;
 96 
 97 R_p1=centroidPt;
 98 
 99 R_p2.x=50;
100 
101 R_p2.y=100;
102 
103 R_p2.z=1;
104 
105 /* 设置几何变换参数*/
106 
107 wcPt3D p1,p2,fixedPt;
108 
109 p1= R_p1;
110 
111 p2= R_p2;
112 
113 fixedPt=centroidPt;
114 
115 GLfloat tx=0.0,ty=100.0,tz=0;
116 
117 GLfloat sx=0.5,sy=0.5,sz=1;
118 
119 GLdouble thetaDegrees = 90;
120 
121 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 清空显示窗口
122 
123 glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
124 
125 glLoadIdentity(); //清空变换矩阵为单位矩阵，恢复原始坐标系环境
126 
127 /* 显示变换前几何对象 */
128 
129 glColor3f(0.0,0.0,1.0); // 设置前景色为蓝色
130 
131 glRecti(50,100,200,150); //显示蓝色矩形（变换前）
132 
133 /* 执行几何变换（注意以反序形式写出）*/
134 
135 glTranslatef (tx, ty, tz); // ③平移变换
136 
137 scale3D (sx, sy, sz, fixedPt); // ②比例放缩变换
138 
139 rotate3D (p1, p2, thetaDegrees); // ①旋转变换
140 
141 /* 显示变换后几何对象 */
142 
143 glColor3f(1.0,0.0,0.0); //重新设置前景色为红色
144 
145 glRecti(50,100,200,150); //显示红色矩形（变换后）
146 
147 glFlush();
148 
149 }
150 
151 void winReshapeFcn(GLint newWidth,GLint newHeight)
152 
153 {
154 
155 glMatrixMode(GL_PROJECTION);
156 
157 glLoadIdentity();
158 
159 gluOrtho2D(xwcMin,xwcMax,ywcMin,ywcMax);
160 
161 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
162 
163 }
164 
165 void main(int argc, char ** argv)
166 
167 {
168 
169 glutInit(&argc,argv);
170 
171 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);
172 
173 glutInitWindowPosition(50,50);
174 
175 glutInitWindowSize(winWidth,winHeight);
176 
177 glutCreateWindow("三维几何变换实例-OpenGL版复合变换");
178 
179 init();
180 
181 glutDisplayFunc(displayFcn);
182 
183 glutReshapeFunc(winReshapeFcn);
184 
185 glutMainLoop();
186 
187 }
附上本实验的VC++工程代码（VC++2008）