opengl学习（五）------ 视图（三）

     前面有讲到过变换函数时，需要确定自己的矩阵，上一节讲的是模型视图矩阵，这一节就来讲一讲投影矩阵。

     注意：在调用本节描述的任意变换函数之前，都不要忘记首先调用下面的函数：

                        glMatrixMode(GL_PROJECTION);

                        glLoadIdentity();

     这样做的目的是为了使后面调用的变换函数是作用与投影矩阵，而不是模型变换矩阵。

1.透视投影

 

    透视投影，物体距离观察点越远，在最终图像中看上去就越小。这就好比照相机照相原理，物体距离照相机越远，在相机成像时，形成的影像就越小。

   glFrunstum()用于计算一个用于实现透视投影的矩阵，它与当前的投影矩阵（一般为单位矩阵）相乘。如附图所示，视景体用于剪裁那些位于它之外的物体，平截头体的4个侧面底面和顶面对应于视景体的6个剪裁平面。位于这些平面之外的物体（或物体一部分）将被裁掉。

    注：投影矩阵的目的就是为了定义一个视景体。视景体有两个用途：1，决定一个物体如何映射到屏幕上；2.定义哪些物体被剪裁到图像之外。

 

 

void glFrustum(GLdouble left,GLdouble right,
                          GLdouble bottom, GLdouble top,
                          GLdouble near, GLdouble far );
  创建一个表示透视视图平截头体的矩阵，并把它与当前矩阵相乘。平截头体的视景体是由这个函数的参数定义的：

（left, bottom , -near）和(right, top, -near)分别指定了近侧剪裁平面左上角和右下角的(x, y, z)坐标。

near 和 far分别表示从观察点到近侧和远侧剪裁平面的距离，它们的值应是正的。

 

 gluPerspective()函数也是创建一个视景体，与调用上面glFrunstum()产生的视景体相同。但是这个函数并不是指定近侧剪裁平面的连个角，而是指定y方向上视野的角度和纵横比（x/y）。

 

注：gluPerspective()仅限于创建沿视线方向同时对称于x轴和y轴的平截头体，就是平时我们需要的这种。

 

 

void gluPerspective(GLdouble fovy, GLdouble aspect,
                                GLdouble near , GLdouble far);

     创建一个表示对称透视试图平截头体的矩阵，并把它与当前矩阵相乘。
 fovy是yz平面上视野的角度，它的值必须在[0.0, 180.0]之间。
aspect是这个平截头体的纵横比，也就是它的宽度除以高度。
near和far值分别是观察点与近侧才见平面及远侧剪裁平面的距离（z轴负方向）均为正值。

 

 

举例：

 

                              glMatrixMode(GL_PROJECTION);

                              glLoadIdentity();

                              gluPerspective(22, w/h, 1 , 100);

                              glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

                              glLoadIdentity();

 

 

2. 正投影

 

    在正投影下，视景体是一个平行的长方体，两端大小并没有不同，也就是物体与观察点之间的距离不影响观察者看到的物体大小，它以它实际的形态存在。正投影之后，保持它们的实际大小以及它们之间的角度是至关重要的。

 

    glOrtho()函数创建一个正交平行的视景体。如没有其它变换，投影的方向与z轴平行，观察点的方向朝向z轴的负方向（没有其它变换时，所有的投影方向均如此）。

 

 

void glOrtho(GLdouble left, GLdouble right,
                     GLdouble bottom, GLdouble top,
                     GLdouble near, GLdouble far);

创建一个表示正交平行视景体的矩阵，并把它与当前矩阵相乘。
(left, bottom, -near) 和(right, top, -near)是近侧裁剪平面上的点，分别映射到视口的左下角和右上角。
(left, bottom, -far) 和(right, top, -far)是远侧裁剪平面上的点，分别映射到视口窗口的左下角和有伤口。
near和far可以是正值或负值，甚至可以设置为0.但是near和far不应该取相同的值。

 

    二维图像投影到二维屏幕上时，提供了另一个函数完成。此时场景中的物体所有z坐标都假定位于-1.0~1.0之间。所有z坐标都是0.

 

void gluOrtho2D(GLdouble left, GLdouble right,
                           GLdouble bottom, GLdouble top);

创建一个表示把二维坐标投影到屏幕上的矩阵，并把当前矩阵与它相乘。
剪裁局域为矩阵，它的左下角坐标为(left, bottom) ,右上角坐标为(right, top)。

 

 

      当场景中物体的顶掉通过模型视图矩阵和投影矩阵变换后，位于视景体之外的所有图元都将裁减掉。6个裁剪面就是定义视景体6个侧面的平面。还可以指定其它裁剪平面，使它们位于我们所需要的地方。