这次教程中,我们将在第03课的基础上,教大家如何旋转三角形和四边形。我们将让三角形沿y轴旋转,四边形沿x轴旋转,最终我们能得到一个三角形和四边形自动旋转的场景。
程序运行时效果如下:
下面进入教程:
首先打开myglwidget.h文件,我们需要增加两个变量来控制这两个对象的旋转。这两个变量加在类的私有声明处,将类声明更改如下:
class MyGLWidget : public QGLWidget
{
Q_OBJECT
public:
explicit MyGLWidget(QWidget *parent = 0);
~MyGLWidget();
protected:
//对3个纯虚函数的重定义
void initializeGL();
void resizeGL(int w, int h);
void paintGL();
void keyPressEvent(QKeyEvent *event); //处理键盘按下事件
private:
bool fullscreen; //是否全屏显示
GLfloat m_rtri; //控制三角形的角度
GLfloat m_rquad; //控制四边形的角度
};
我们增加了两个浮点类型的变量,使得我们能够非常精确地旋转对象,你渐渐会发现浮点数是OpenGL编程的基础。新变量中叫做m_rtri的用来旋转三角形,m_rquad旋转四边形。
接下来,我们需要打开myglwidget.cpp,在构造函数中对两个新变量进行初始化,这部分很简单,不作过多解释,代码如下:
MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) :
QGLWidget(parent)
{
fullscreen = false;
m_rtri = 0.0f;
m_rquad = 0.0f;
}
然后进入重点的paintGL()函数了,我们只需在第03课代码的基础上,做一定的修改,就能实现三角形和四边形的旋转了。
下面我将重写整个paintGL()函数,具体代码如下:
void MyGLWidget::paintGL() //从这里开始进行所以的绘制
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清除屏幕和深度缓存
glLoadIdentity(); //重置当前的模型观察矩阵
glTranslatef(-1.5f, 0.0f, -6.0f); //左移1.5单位,并移入屏幕6.0单位
glRotatef(m_rtri, 0.0f, 1.0f, 0.0f); //绕y轴旋转三角形
glBegin(GL_TRIANGLES); //开始绘制三角形
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); //设置当前色为红色
glVertex3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); //上顶点
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); //设置当前色为绿色
glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f); //左下
glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); //设置当前色为蓝色
glVertex3f(1.0f, -1.0f, 0.0f); //右下
glEnd(); //三角形绘制结束
glLoadIdentity(); //重置模型观察矩阵
glTranslatef(1.5f, 0.0f, -6.0f); //右移1.5单位,并移入屏幕6.0单位
glRotatef(m_rquad, 1.0f, 0.0f, 0.0f); //绕x轴旋转四边形
glColor3f(0.5f, 0.5f, 1.0f); //一次性将当前色设置为蓝色
glBegin(GL_QUADS); //开始绘制四边形
glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 0.0f); //左上
glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0.0f); //右上
glVertex3f(1.0f, -1.0f, 0.0f); //左下
glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f); //右下
glEnd(); //四边形绘制结束
m_rtri += 0.5f; //增加三角形的旋转变量
m_rquad -= 0.5f; //减少四边形的旋转变量
}
上面的代码绘制三角形时多了一新函数glRotatef(Angle, Xvector, Yvector, Zvector)。该函数负责让对象绕某个轴旋转,这个函数有诸多用处。Angle通常是个变量代表对象转过的角度,后三个参数则共同决定旋转轴的方向。故(1.0f, 0.0f, 0.0f)、(0.0f, 1.0f, 0.0f)、(0.0f, 0.0f, 1.0f)表示依次绕x、y、z轴旋转,参照此原理,我们也能实现四边形的旋转。
我们会发现画完三角形后,相比原来的代码多了一行glLoadIdentity(),目的是为了重置模型观察矩阵。如果我们没有重置,直接调用glTranslate的话,会发现可能没有朝着我们所希望的方向旋转,这是由于坐标轴以前已经旋转了。所以我们本来要左右移动对象的,可能就变成上下移动了。还不理解的朋友可以试着将glLoadIdentity()试注释掉之后,看会出现什么结果。
重置模型观察矩阵之后,x、y、z轴都复位,我们调用glTranslate时只向右移动了1.5单位,而不是之前的3.0单位。因为我们重置场景的时候,焦点又回到了场景的中心,这样只需右移单位即可。
最后我们通过增加m_rtri和减少m_rquad使得物体自己旋转起来,我们可以尝试改变代码中的+和-,来体会对象旋转的方向是如何改变的。并尝试着将0.5改成4.0,。这个数字越大,物体就转得越快,这个数字越小,物体转的就越慢。
至此,我们似乎已经完成了,但是运行程序时发现,三角形和四边形并没有自动旋转起来。这是由于paintGL()被调用一次之后,没有发生其他的事件使得它被自动调用。我们可以通过拉伸窗口的大小,发现三角形和四边形就动起来了,这是由于我们改变了窗口大小,调用了reszieGL()之后紧接着调用了paintGL()对场景进行重绘。显然,我们不能一直通过拉伸窗口来实现旋转,这样显得很拙,我们可以在构造函数中利用Qt的定时器事件来控制paintGL()的调用。先在myglwidget.cpp中添加头文件#include
MyGLWidget::MyGLWidget(QWidget *parent) :
QGLWidget(parent)
{
fullscreen = false;
m_rtri = 0.0f;
m_rquad = 0.0f;
QTimer *timer = new QTimer(this); //创建一个定时器
//将定时器的计时信号与updateGL()绑定
connect(timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(updateGL()));
timer->start(10); //以10ms为一个计时周期
}
这里将定时器的timeout()信号与updateGL()槽绑定,每过10ms就会调用一次updateGL(),而updateGL()调用后会调用paintGL()对场景进行重绘,这样就通过对场景不停地重绘实现对象的旋转。(对Qt定时器不了解的朋友请先百度了解下其机制)
现在就可以运行程序看效果了!
原文始发于微信公众号(汇编语言):Qt OpenGL 旋转
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