计算机视觉【02-OpenGL创建正方形】

一、目标结果

二、分析过程

分析流程简图如下

三、全部代码如下：

下面从main.cpp 的流水线讲解整个实现过程

3.1 准备工作

3.1.1 设置当前工作目录

gltSetWorkingDirectory(argv[0]);

其中argv 源自int main(int argc,char *argv[]){} 函数的参数

3.1.2 初始化GLUT的库

glutInit(&argc, argv);

3.1.3 初始化双缓冲区

初始化双缓冲窗口，其中标志GLUT_DOUBLE、GLUT_RGBA、GLUT_DEPTH、GLUT_STENCIL分别指双缓冲窗口、RGBA颜色模式、深度测试、模板缓冲区

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);

3.1.4 配置GLUT 窗口

glutInitWindowSize(300, 300); // 初始化窗口
glutCreateWindow("Triangle"); // 配置创建窗口名

3.2 GLUT 内部循环

3.2.1 注册重塑函数

glutReshapeFunc(changeSize);

ChangeSize函数，主要作用是窗口大小改变是，接收新的宽度和高度，实现如下：

void changeSize(int w,int h)
{
    /*
      x,y 参数代表窗口中视图的左下角坐标，而宽度、高度是像素为表示，通常x,y 都是为0
     */
    glViewport(0, 0, w, h);
    
}

3.2.2 注册显示函数（渲染）

glutDisplayFunc(RenderScene);

有以下步骤

• 清理一个或一组特定的缓冲区

  • GL_COLOR_BUFFER_BIT :指示当前激活的用来进行颜色写入缓冲区
  • GL_DEPTH_BUFFER_BIT :指示深度缓存区
  • GL_STENCIL_BUFFER_BIT:指示模板缓冲区

  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

• 设置一组浮点数来表示红色

  GLfloat vRed[] = {1.0,0.0,0.0,1.0f};

• 传递到存储着色器

  shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vRed);

• 提交着色器

  triangleBatch.Draw();

• 交换缓冲区：这里主要是讲后台缓冲区进行渲染，结束后把图像结果交给前台

  glutSwapBuffers();

3.2.3 注册特殊函数（键位移动）

glutSpecialFunc(SpecialKeys);

其实这里的键位比较简单，主要步骤如下：

1. 设置按键每次移动的步长

   GLfloat stepSize = 0.25f;

2. 配置移动起始X, Y坐标，

   GLfloat blockX = vVerts[0];
   GLfloat blockY = vVerts[10];

3. 移动后X，Y坐标，这里主要判断key

   if (key == GLUT_KEY_UP) {
       
       blockY += stepSize;
   }
   
   if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
       
       blockY -= stepSize;
   }
   
   if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
       blockX -= stepSize;
   }
   
   if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
       blockX += stepSize;
   }

4. 边界碰撞的配置（碰撞后返回）

   • 碰到最左边

     if (blockX < -1.0f) {
             blockX = -1.0f;
         }

   • 碰到最右边

     //1.0 - blockSize * 2 = 总边长 - 正方形的边长 = 最左边点的位置
     if (blockX > (1.0 - blockSize * 2)) {
         blockX = 1.0f - blockSize * 2;
     }

   • 碰到最下边

     //-1.0 - blockSize * 2 = Y（负轴边界） - 正方形边长 = 最下面点的位置
     if (blockY < -1.0f + blockSize * 2 ) {
         
         blockY = -1.0f + blockSize * 2;
     }

   • 碰到最顶边

     if (blockY > 1.0f) {
         blockY = 1.0f;
     }

5. 重新计算所有顶点

   vVerts[0] = blockX;
   vVerts[1] = blockY - blockSize*2;
   printf("(%f,%f)\n",vVerts[0],vVerts[1]);
   
   vVerts[3] = blockX + blockSize*2;
   vVerts[4] = blockY - blockSize*2;
   printf("(%f,%f)\n",vVerts[3],vVerts[4]);
   
   vVerts[6] = blockX + blockSize*2;
   vVerts[7] = blockY;
   printf("(%f,%f)\n",vVerts[6],vVerts[7]);
   
   vVerts[9] = blockX;
   vVerts[10] = blockY;
   printf("(%f,%f)\n",vVerts[9],vVerts[10]);

6. 添加顶点到缓冲区

   triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);

7. 通知重新渲染

   glutPostRedisplay();

3.3 GLUEW 库安全

初始化一个GLEW库,确保OpenGL API对程序完全可用

GLenum status = glewInit();
if (GLEW_OK != status) {
    
    printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
    return 1;
    
}

3.4 配置渲染环境

setupRC();

3.4.1 设置清屏颜色

其实也是设置当前窗口的背景色

glClearColor(0.98f, 0.80f, 0.7f, 1);

3.4.2 初始化固定着色器

shaderManager.InitializeStockShaders();

3.4.3 顶点连接类型配置和提交缓冲区

triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
triangleBatch.End();

3.5 添加到任务的 loop

glutMainLoop();

3.6 总流程main 的步骤

 gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
 glutInit(&argc, argv);
 glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
 glutInitWindowSize(300, 300);
 glutCreateWindow("Triangle");

 //注册重塑函数
 glutReshapeFunc(changeSize);
 //注册显示函数
 glutDisplayFunc(RenderScene);
 //注册特殊函数
glutSpecialFunc(SpecialKeys);

 GLenum status = glewInit();
 if (GLEW_OK != status) {
     
     printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
     return 1;
     
 }
 setupRC();
 glutMainLoop();

四、小结

这篇文章，简单的介绍了，在特定色彩下，绘制一个正方形，并且通过按键移动它，可以见到，OpenGL 语句还是相当的见解。