OpenGL 球体世界

一、类似公自转

二、核心代码

//图形渲染

void renderscene()
{
    //清楚缓存区：颜色缓存区、深度缓存区、模版缓存区
    glclear(gl_color_buffer_bit|gl_depth_buffer_bit|gl_stencil_buffer_bit);
    
    //设置颜色：地板、甜甜圈、球体
    glfloat vfloorcolor[] = {0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f};
    glfloat vtoruscolor[] = {1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
    glfloat vspherecolor[] = {0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f};
    
    //基于当前时间动画：当前时间*60s
    static cstopwatch rottime;
    float yrot = rottime.getelapsedseconds()*60.0f;
    
    //获取观察者矩阵并入栈
    m3dmatrix44f mcamera;
    cameraframe.getcameramatrix(mcamera);
    modelviewmatrix.pushmatrix(mcamera);
    
    //设置光源矩阵
    m3dvector4f vlightpos = {0.0f, 10.0f, 5.0f, 1.0f};
    m3dvector4f vlighteyepos;
    //将光源矩阵和观察者矩阵相乘的结果放在vlighteyepos中
    m3dtransformvector4(vlighteyepos, vlightpos, mcamera);
    
    //使用管线控制器，平面着色器进行渲染
    shadermanager.usestockshader(glt_shader_flat, transformpipeline.getmodelviewprojectionmatrix(), vfloorcolor);
    floorbatch.draw();
    
    //在模型视图矩阵堆栈中绘制以下图形：先压栈，绘制完毕后再出栈——始终对栈顶矩阵图形渲染
    
    //绘制随机球体
    for (int i = 0; i < num_spheres; i++) {
        modelviewmatrix.pushmatrix();
        //模型视图矩阵堆栈栈顶矩阵与随机球体矩阵相乘的结果放入栈顶
        modelviewmatrix.multmatrix(spheres[i]);
        shadermanager.usestockshader(glt_shader_point_light_diff, transformpipeline.getmodelviewmatrix(), transformpipeline.getprojectionmatrix(), vlighteyepos, vspherecolor);
        //可与公转球体使用同一个容器类对象
        spherebatch.draw();
        
        modelviewmatrix.popmatrix();
    }
    
    //设置甜甜圈平移距离（z轴负方向2.5）和旋转角度；
    modelviewmatrix.translate(0.0f, 0.0f, -2.5f);
    modelviewmatrix.pushmatrix();
    modelviewmatrix.rotate(yrot, 0.0f, 0.1f, 0.0f);
    //使用点光源着色器渲染
    shadermanager.usestockshader(glt_shader_point_light_diff, transformpipeline.getmodelviewmatrix(), transformpipeline.getprojectionmatrix(), vlighteyepos, vtoruscolor);
    torusbatch.draw();
    modelviewmatrix.popmatrix();
    
    //设置公转球体：反方向旋转，在x轴上平移0.8
    modelviewmatrix.rotate(yrot *-2.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    modelviewmatrix.translate(0.8f, 0.0f, 0.0f);
    shadermanager.usestockshader(glt_shader_flat, transformpipeline.getmodelviewprojectionmatrix(), vspherecolor);
    spherebatch.draw();
    
    modelviewmatrix.popmatrix();
    
    //后台渲染完成后交给前台
    glutswapbuffers();
    //基于时间动画：实时刷新窗口
    glutpostredisplay();
}

//图形定位

void setuprc()
{
    //设置窗口背景颜色
    glclearcolor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    //初始化管线控制器
    shadermanager.initializestockshaders();
    //开启深度测试：图形间重叠部分无须重复绘制
    glenable(gl_depth_test);

    //提交甜甜圈数据：三角形批次类对象、外圈半径、内圈半径、主半径三角形对数x、小半径三角形对数y(尽量：x=2*y,更圆滑)
    gltmaketorus(torusbatch, 0.4f, 0.15f, 30, 15);
    //提交公转球体数据：三角形批次类对象、半径、底部到顶部三角形带的数量、一条三角形带中的三角形对数（一般指球体中间那条，为最大数）
    gltmakesphere(spherebatch, 0.1f, 26, 20);

    //线段模式，325个顶点
    floorbatch.begin(gl_lines, 325);
    for (glfloat x = -20.0f; x <= 20.0f; x+=0.5f) {
        /*
         1.一个格子四个顶点，格子方向朝屏幕里面；
         2.只绘制x和z轴方向上的顶点；
         3.y轴坐标保持不变，负值，展示随机球体悬浮效果；
         */
        floorbatch.vertex3f(x, -0.55f, 20.0f);
        floorbatch.vertex3f(x, -0.55f, -20.0f);
        floorbatch.vertex3f(20.0f, -0.55f, x);
        floorbatch.vertex3f(-20.0f, -0.55f, x);
    }
    floorbatch.end();

    //随机悬浮球体：y值不变，x、z值随机
    for (int i = 0; i < num_spheres; i++) {
        glfloat x = (glfloat)(((rand()%400)-200)*0.1f);
        glfloat z = (glfloat)(((rand()%400)-200)*0.1f);
        spheres[i].setorigin(x, 0.0f, z);
    }
}

三、效果

 

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