OpenGL编程指南之多视口

szcm学习随笔 2012-12-10

提要

OpenGL视口(Viewport)可以看作是窗口中OpenGL的绘制输出区域,可以通过一条简单的glViewport命令设置。一般的OpenGL教程都是单视口,即整个窗口为惟一的一个视口,Nehe的OpenGL教程是我最早见到涉及多视口的。与单视口程序相比,多视口程序的变化主要是:

(一)多视口程序不能在窗口resize/reshape时直接调用glViewport,而应该在此时记下窗口大小,然后在绘制场景时多次调用glViewport设置每个视口的位置和大小;

(二)对于每个视口,应分别调用glMatrixMode(GL_PROJECTION)和glMatrixMode(GL_MODELVIEW)以设置投影和建模矩阵。

多视口的最常见的应用,就是3DMax中的多视口建模,每一个观察口都从不同的方向去观察模型,从而很方便地去获取模型当前的状态。

还有就是赛车游戏中的后视镜等等.

具体实现的思路就是对每个视口进行独立的渲染。

函数解析

下面是需要调用到的一些OpenGL的函数。

glLoadIdentity()

重置当前指定的矩阵为单位矩阵.

glViewport(GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height)

在窗口中定义一个像素矩形,最终将图像映射到这个矩形中。

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

建立了一个可视的二位平面区域。这个和用glOrtho函数的当near=0,far=1时效果是一样。

void gluPerspective(GLdouble fovy, GLdouble aspect,GLdouble zNear,GLdouble zFar)

这个函数指定了观察的视景体(frustum为锥台的意思,通常译为视景体)在世界坐标系中的具体大小,一般而言,其中的参数aspect应该与窗口的宽高比大小相同。

void glScissor(GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height)

设置一个裁剪窗口,前两个参数为窗口左下角位置,后两个参数是窗口的宽度和高度。

使用前一定要glEnable(GL_SCISSOR_TEST);

代码实现

实现一:

void renderGL() 

    glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT); 
    glLoadIdentity();                                  // 重置模型观察矩阵 
 
    for (int loop=0; loop<4; loop++)                // 循环绘制4个视口 
    { 
        if (loop==0)                                    // 绘制左上角的视口 
        { 
            // 设置视口区域 
            glViewport (0, window_height/2, window_width/2, window_height/2); 
            glMatrixMode (GL_PROJECTION); 
            glLoadIdentity (); 
            gluOrtho2D(0, window_width/2, window_height/2, 0); 
        } 
        if (loop==1)                                    // 绘制右上角视口 
        { 
 
            glViewport (window_width/2, window_height/2, window_width/2, window_height/2); 
            glMatrixMode (GL_PROJECTION); 
            glLoadIdentity (); 
            gluPerspective( 45.0, 1.0f, 0.1f, 500.0 ); 
        } 
        if (loop==2)                                    // 绘制右下角视口 
        { 
            glViewport (window_width/2, 0, window_width/2, window_height/2); 
            glMatrixMode (GL_PROJECTION); 
            glLoadIdentity (); 
            gluPerspective( 45.0, 1.0f, 0.1f, 500.0 ); 
        } 
        if (loop==3)                                    // 绘制左下角视口 
        { 
            glViewport (0, 0, window_width/2, window_height/2); 
            glMatrixMode (GL_PROJECTION); 
            glLoadIdentity (); 
            gluPerspective( 45.0, 1.0f, 0.1f, 500.0 ); 
        } 
        glMatrixMode (GL_MODELVIEW);                             
        glLoadIdentity (); 
 
        glClear (GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 
        if (loop==0)                                    // 绘制左上角的视图 
        { 
            glBegin(GL_QUADS); 
            glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);              // 设置当前色为红色 
            glVertex2i(window_width/2, 0              ); 
            glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);              // 设置当前色为绿色 
            glVertex2i(0,              0              ); 
            glColor3f(0.0f,1.0f,1.0f);              // 设置当前色为蓝色 
            glVertex2i(0, window_height/2); 
            glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f);              // 设置当前色为红色 
            glVertex2i(window_width/2, window_height/2); 
            glEnd(); 
        } 
        if (loop==1)                                    // 绘制右上角的视图 
        { 
            glColor3f(1.0f,0.0f,1.0f);   
            glTranslatef(0.0f,0.0f,-9.0f); 
            glRotatef(rtri,1.0,1.0,0.0); 
 
            glBegin(GL_TRIANGLES);                      // 绘制三角形 
            glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f);          // 上顶点 
            glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 0.0f);          // 左下 
            glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 0.0f);          // 右下 
            glEnd();                                    // 三角形绘制结束 
 
        } 
        if (loop==2)                                    // 绘制右下角的视图 
        { 
            glTranslatef(0.0f,0.0f,-2.0f); 
            glRotatef(-45.0f,1.0f,0.0f,0.0f); 
            glRotatef(rtri,0.0f,0.0f,1.0f); 
 
            glBegin(GL_QUADS); 
            glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); glVertex3f( 0.5f,  0.5f, 0.0f); 
            glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); glVertex3f(-0.5f,  0.5f, 0.0f); 
            glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); glVertex3f(-0.5f, -1.0f, 0.0f); 
            glColor3f(0.0f,0.0f,0.0f); glVertex3f( 0.5f, -1.0f, 0.0f); 
            glEnd(); 
 
        } 
        if (loop==3)                                    // 绘制左下角的视图 
        { 
            glColor3f(0.0f,0.0f,0.0f); 
            glTranslatef(0.0f,0.0f,-4.0f); 
            glRotatef(-rtri/2,1.0f,0.0f,0.0f); 
            glRotatef(-rtri/2,0.0f,1.0f,0.0f); 
            glRotatef(-rquad/2,0.0f,0.0f,1.0f); 
 
            glBegin(GL_QUADS); 
            glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); glVertex3f( 0.5f,  0.5f, 0.0f); 
            glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); glVertex3f(-0.3f,  0.5f, 0.0f); 
            glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); glVertex3f(-0.5f, -1.0f, 0.0f); 
            glColor3f(0.0f,0.0f,0.0f); glVertex3f( 0.5f, -1.0f, 0.0f); 
            glEnd(); 
        } 
    } 
    rtri+=0.2f;                                      // 旋转变量 
    rquad-=0.15f;                                    // 旋转变量 
    SDL_GL_SwapBuffers( ); 

效果:

OpenGL编程指南之多视口

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