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1、实验5OpenGL模型视图变换1.实验目的理解掌握OpenGL程序的模型视图变换。2.实验内容（1）阅读实验原理，运行示范实验代码，理解掌握OpenGL程序的模型视图变换；（2）根据示范代码，尝试完成实验作业。3.实验原理在OpenGL程序中，视图变换必须出现在模型变换之前，但可以在绘图之前的任何时候执行投影变换和视口变换。（1）定的视图变换之前，应该使用glLoadIdentity()函数把当前矩阵设置为单位矩阵。（2）在载入单位矩阵之后，使用gluLookAt()函数指定视图变换。如果程序没有调用gluLookAt()，那么照相机会设定为一个默认的位置和方向。在默认的情况下，照相机位于原点
2、，指向Z轴负方向，朝上向量为(0,1,0)。（3）一般而言，display()函数包括：视图变换+模型变换+绘制图形的函数(如glutWireCube())。display()会在窗口被移动或者原来先遮住这个窗口的东西被一开时，被重复调用，并经过适当变换，保证绘制的图形是按照希望的方式进行绘制。（4）在调用glFrustum()设置投影变换之前，在reshape()函数中有一些准备工作：视口变换+投影变换+模型视图变换。由于投影变换，视口变换共同决定了场景是如何映射到计算机的屏幕上的，而且它们都与屏幕的宽度，高度密切相关，因此应该放在reshape()中。reshape()会在窗口初次创建，移
3、动或改变时被调用。总结起来，OpenGL中矩阵坐标之间的关系为：物理世界坐标→模型视图矩阵→投影矩阵→透视除法→规范化设备坐标→窗口坐标。（1）视图变换函数gluLookAt(0.0，0.0，5.0，0.0，0.0，0.0，0.0，1.0，0.0，)设置照相机的位置把照相机放在（0，0，5），镜头瞄准（0，0，0），朝上向量定为（0，1，0）朝上向量为照相机指定了一个唯一的方向。如果没有调用gluLookAt，照相机就设定一个默认的位置和方向，在默认情况下，照相机位于原点，指向Z轴的负方向，朝上向量为（0，1，0）glLoadIdentity()函数把当前矩阵设置为单位矩阵。（2）使用模型变换
4、的目的是设置模型的位置和方向（3）投影变换，指定投影变换类似于为照相机选择镜头，可以认为这种变换的目的是确定视野，并因此确定哪些物体位于视野之内以及他们能够被看到的程度。除了考虑视野之外，投影变换确定物体如何投影到屏幕上，OpenGL提供了两种基本类型的投影：①透视投影：远大近小；②正投影：不影响相对大小，一般用于建筑和CAD应用程序中（4）视口变换。视口变换指定一个图象在屏幕上所占的区域（5）绘制场景4.实验代码#include#includestaticintyear=0,day=0,day1=0;voidinit(void){glClearCol
5、or(0.0,0.0,0.0,0.0);glShadeModel(GL_FLAT);}voiddisplay(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0,1.0,1.0);glPushMatrix();glutWireSphere(1.0,20,16);//太阳glRotatef((GLfloat)year,0.0,1.0,0.0);glPushMatrix();glTranslatef(1.5,0.0,0.0);glRotatef((GLfloat)day,0.0,1.0,0.0);glutWireSphere(0.2,10,8);//火
6、星glPopMatrix();glPushMatrix();glTranslatef(2.5,0.0,0.0);glRotatef((GLfloat)day,0.0,1.0,0.5);glutWireSphere(0.2,10,8);//地球glTranslatef(0.5,0.0,0.0);glRotatef((GLfloat)day,0.0,1.0,0.0);glutWireSphere(0.1,10,8);//月亮glPopMatrix();glPopMatrix();glutSwapBuffers();}voidreshape(intw,inth){glViewport(0,0,(GL
7、sizei)w,(GLsizei)h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(60.0,(GLfloat)w/(GLfloat)h,1.0,20.0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(0.0,0.0,5.0,0.0,0.0,0.0,0.0,1
