Блог

Я делаю американские горки внутри скайбокса в OpenGL, и без особого понимания его функций или компьютерной графики это оказывается очень сложным. Я нарисовал американские горки, используя интерполяцию сплайнов Catmull-Rom, и нарисовал каждую точку с помощью glVertex3f. Теперь я хочу вызывать update() функцию каждые 50 мс для перемещения камеры по дорожке. gluLookAt() выдает странные результаты: либо удаляет дорожку с экрана, создает черный экран и т. Д. Я думаю, мне нужно переместить некоторые матричные функции, но я не уверен, куда поместить каждую из них. Вот мой код на данный момент:

 int main(int argc, char** argc)
{
    // ... load track, etc ...

    // Init currpos, nextpos, iter, up
    currpos = Vec3f(0, 0, 0);
    nextpos = currpos;
    iter = 0;
    up = Vec3f(0, 1, 0);

    deque<Vec3f> points;
    Vec3f newpt;

    // Loop through the points and interpolate 
    for (pointVectorIter pv = g_Track.points().begin(); pv != g_Track.points().end(); pv  )
    {
        Vec3f curr(*pv);            // Initialize the current point and a new point (to be drawn)
        points.push_back(curr);     // Push the current point onto the stack
        allpoints.push_back(curr);  // Add current point to the total stack

        if (points.size() == 4) // Check if there are 4 points in the stack, if so interpolate
        {
            for (float u = 0.0f; u < 1.0f; u  = 0.01f)
            {
                newpt = interpolate(points[0], points[1], points[2], points[3], u);
                glColor3f(1, 1, 1);
                glVertex3f(newpt.x(), newpt.y(), newpt.z());

                allpoints.push_back(newpt);
            }

            points.pop_front();
        }
    }

    // glutInit, InitGL(), etc...
}

void InitGL(GLvoid)
{
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(100.0, (GLfloat)WINDOW_WIDTH / (GLfloat)WINDOW_HEIGHT, .0001, 999999);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);
}

void display (void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(currpos.x(), currpos.y(), currpos.z(), nextpos.x(), nextpos.y(), nextpos.z(), up.x(), up.y(), up.z());

    glPushMatrix();
    glEnable(GL_TEXTURE_2D); // Enable texturing from now on

    /* draw skybox, this was from previous assignment and renders correctly */

    glPopMatrix();

    // now draw rollercoaster ...

    glPushMatrix();
    glBegin(GL_LINE_STRIP);

    deque<Vec3f> points;
    Vec3f newpt;

    for each (Vec3f pt in allpoints)
    {
        glColor3f(1, 1, 1);
        glVertex3f(pt.x(), pt.y(), pt.z());
    }

    glutTimerFunc(50, update, 1);
    glEnd();
    glPopMatrix();

    // Swap buffers, so one we just drew is displayed
    glutSwapBuffers();
}

void update(int a)
{
    if (iter < allpoints.size())
    {
        currpos = allpoints[iter];
        nextpos = allpoints[iter   1];

        gaze = nextpos - currpos;
        gaze.Normalize();

        Vec3f::Cross3(binorm, gaze, up);
        binorm.Normalize();

        Vec3f::Cross3(up, binorm, gaze);
        up.Normalize();

        glutPostRedisplay();
    }

    iter  ;
}
  

Идея заключается в том, что я сохраняю глобальный deque allpoints , который включает контрольные точки сплайна и интерполированные точки. Как только это будет завершено, я вызываю update() каждые 50 мс и перемещаю камеру вдоль каждой точки allpoints . В предыдущей версии проекта я мог видеть, что американские горки рисуются правильно. Похоже, gluLookAt() это работает не так, как я хочу. С помощью приведенного выше кода программа запускается с камеры, смотрящей на одну сторону скайбокса с частью американских горок, а затем при update() вызове американские горки исчезают, но камера не двигается. Я возился с тем, куда я помещаю матричные функции OpenGL, и в зависимости от того, где они иногда update() находятся, также может появиться пустой экран.

Помимо отсутствия glPopMatrix (которое уже заметил пользователь971377), вы вызываете glLoadIdentity свою процедуру рисования, которая, конечно, перезаписывает любые изменения, которые вы внесли в матрицу modelview в update методе (с использованием gluLookAt ).

Всегда имейте в виду: gluLookAt , glOrtho , gluPerspective , glTranslate , glRotate , и все другие функции матрицы и преобразования всегда работают с верхним элементом (измененным glPush/PopMatrix ) текущего выбранного стека матриц (измененного glMatrixMode ). И они всегда умножают текущую матрицу, вместо ее замены. Так что, как и для gluPerspective , вы должны позвонить glLoadIdentity перед вызовом gluLookAt . И вся смена камеры должна выполняться в процедуре рендеринга, а не в процедуре обновления.

Вместо того, чтобы выполнять какие-либо преобразования GL update , вам следует скорее изменить переменные, от которых зависит камера, и установить камеру ( gluLookAt в матрице modelview) в display методе. Чтобы продемонстрировать стандартное использование этих функций, ваш код должен быть примерно таким:

 void display()
{
    <general state setup (glClear, ...)>

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    glLookAt(camera);     //view transformation (camera)

    //object 1
    glPushMatrix();       //save modelview
    glTranslate/glRotate/glScale;        //local model transformations
    <draw object 1>
    glPopMatrix();
    ...
    //object n
    glPushMatrix();       //save modelview
    glTranslate/glRotate/glScale;        //local model transformations
    <draw object n>
    glPopMatrix();

    gluSwapBuffers();
}

void update()
{
    camera = ...;
}
  

}

Замечено, что в вашем коде glPushMatrix(); вызывается без glPopMatrix();

Просто мысль, это может иметь какое-то отношение к вашей проблеме.

gluLookAt всегда применяет свой результат к текущей матрице, которая в вашем случае является GL_MODEL_VIEW . Но когда вы визуализируете свои американские горки, вы загружаете идентификатор в эту матрицу, которая стирает значение, которое вы ввели с помощью gluLookAt .

В этом случае вам не нужно касаться представления модели. Фактически, GL_MODEL_VIEW означает матрицу модели, умноженную на матрицу представления. В этом случае вы можете glPushMatrix() следовать за glMulMatrix( myModelMatrix ) рендерингом и после glPopMatrix() него . При этом вы можете сохранить свою матрицу представления внутри GL_MODEL_VIEW и по-прежнему использовать другую матрицу модели для каждого объекта

Я также предлагаю вам изменять матрицу проекции только один раз за кадр, а не каждый кадр.

Прошло много времени с тех пор, как я касался OpenGL, но вот несколько вещей, которые следует учитывать:

• При каждом вызове функции display() вы рисуете скайбокс с текущей матрицей, а затем загружаете идентификационную матрицу для рисования американских горок. Возможно, загрузите идентификатор в push / pop, чтобы скайбокс был постоянным, но ваши преобладающие преобразования на американских горках будут применены.
• Нужно ли вызывать gluPerspective и glMatrixMode при каждом вызове функции display() ?
• Повторное вычисление бинормы сверху, а затем вверх из бинормы, вероятно, даст вам неожиданные результаты с точки зрения поворота камеры вокруг оси z экрана.
• Похоже, что вызов gluLookAt меняет местами nextpos и currpos, указывая камеру в противоположном направлении.
• (Только мнение) Это все равно может выглядеть странно с полностью неподвижным скайбоксом. Сопоставление поворота камеры (но не перевода) при рисовании скайбокса и американских горок может выглядеть лучше.