glutEx3.zip_OpenGL_C/C++_

OpenGL是计算机图形学中广泛使用的库，用于在C/C++编程环境中创建高性能的2D和3D图形。本文将深入探讨OpenGL中的三维观察、透视投影和正交投影，以及如何通过键盘交互来调整相机位置，同时在不同投影模式之间切换。 我们需要理解OpenGL中的坐标系统。在OpenGL中，有一个标准的右手坐标系统，X轴向右，Y轴向上，Z轴指向屏幕外。坐标系的原点位于屏幕中心，Z轴的正方向是观察者看向场景的方向，这被称为视点或眼睛位置。 三维观察是OpenGL渲染的基础，它涉及到相机的位置和观察方向。在OpenGL中，我们可以通过设置模型视图矩阵来定义相机的位置和方向。通常，我们会使用`gluLookAt()`函数，它接受三个参数：观察者的坐标（eye），观察的目标点（center）和一个上向量（up）。这将创建一个相机矩阵，使我们可以从指定位置看向目标点，而上向量用于确定相机的侧向。 透视投影模拟了人眼观察的真实世界，具有近大远小的效果，适用于创建深度感。在OpenGL中，我们可以使用`gluPerspective()`函数设置透视投影。该函数需要四个参数：视场角度（field of view），纵横比（aspect ratio），近裁剪面距离（near clipping plane）和远裁剪面距离（far clipping plane）。这些参数决定了观察者的视野范围和能显示的深度范围。 另一方面，正交投影则用于创建等比例缩放的图像，比如绘图软件中的平铺视图。使用`glOrtho()`函数可以设置正交投影，它接受六个参数：左、右、下、上、近和远裁剪面的距离。这些值定义了一个矩形视口，所有在这个矩形内的对象都将被等比例地绘制，没有深度效果。 为了实现键盘交互，我们可以利用GLUT库中的`glutKeyboardFunc()`函数注册一个键盘回调函数。当用户按下特定按键时，这个函数会被调用，允许我们在程序中根据按键事件更新相机位置或切换投影模式。 例如，我们可以定义两个变量来保存当前的投影类型（透视或正交），并在键盘事件处理函数中检查按下的键。如果用户按下“P”键，就切换到透视投影；如果按下“O”键，则切换到正交投影。每次切换后，都需要重新设置投影矩阵并调用`glutPostRedisplay()`来刷新屏幕。 在实际代码中，`glutEx3`可能包含实现这些功能的源文件和头文件，包括初始化OpenGL上下文、设置视图和投影矩阵、键盘事件处理、以及绘制3D对象的代码。理解这些概念和函数的用法对于编写OpenGL应用程序至关重要。 OpenGL提供了一套强大的工具，让我们能够创建复杂的3D场景，并通过相机和投影的设置来控制观察者的视觉体验。通过熟练掌握这些基础知识，开发者可以构建出具有深度感和交互性的三维应用。