OpenGL实例：几何变换

作者：凯鲁嘎吉 - 博客园 http://www.cnblogs.com/kailugaji/

1. 平移

#include <GL/glut.h>
void init(void)
{
	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0); //指定清除颜色
	//初始化视景体
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);  
	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
//绘制中心在原点，边长为2的正方形
void drawSquare(void) 
{
	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向
	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点
	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点
	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上点
	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点
	glEnd();
}
void myDraw1(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形
	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形
	glTranslatef(0.0, -3.0, 0.0); //再向下移动3单位
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形
	glFlush();
}
void myDraw2(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形
	glPushMatrix();
	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形
	glPopMatrix();
	glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //再向右移动2单位
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形
	glFlush();
}
void main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
	glutInitWindowPosition(0, 0);
	glutInitWindowSize(600, 600);
	glutCreateWindow("Translate函数示例");
	init();
	glutDisplayFunc(myDraw1);
	glutMainLoop();
}

图形：

2. 旋转

#include <GL/glut.h>
void init(void)
{
	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
void drawSquare(void) //绘制中心在原点，边长为2的正方形
{
	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向
	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点
	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点
	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上
	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点
	glEnd();
}
void myDraw1(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形
	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位
	glRotatef(30, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转30角度
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位
	glRotatef(-30, 0.0, 0.0, 1.0); //逆时针旋转30角度
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形
	glFlush();
}
void myDraw2(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形
	glPushMatrix(); //把当前矩阵压入堆栈
	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位
	glRotatef(30, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转30角度
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形
	glPopMatrix(); //从堆栈栈顶弹出一个矩阵为当前矩阵
	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位
	glRotatef(-30, 0.0, 0.0, 1.0); //逆时针旋转30角度
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形
	glFlush();
}
void main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
	glutInitWindowPosition(0, 0);
	glutInitWindowSize(600, 600);
	glutCreateWindow("Rotate函数示例");
	init();
	glutDisplayFunc(myDraw1);
	glutMainLoop();
}

图形：

3. 缩放

#include <GL/glut.h>
void init(void)
{
	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
void drawSquare(void) //绘制中心在原点，边长为2的正方形
{
	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向
	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点
	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点
	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上点
	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点
	glEnd();
}
void myDraw1(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形
	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位
	glScalef(1.0, 1.5, 1.0); //X和Z方向保持不变，Y方向放大为原来的1.5倍
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位
	glScalef(0.5, 1.5, 1.0); //Z方向保持不变，X方向缩小为原来的0.5倍，Y方向放大为原来的1.5倍
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形
	glFlush();
}
void myDraw2(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //在原点处绘制边长为2红色正方形
	glPushMatrix(); //把当前矩阵压入堆栈
	glTranslatef(2.0, 3.0, 0.0); //向右移动2单位，向上移动3单位
	glScalef(1.0, 1.5, 1.0); //X和Z方向保持不变，Y方向放大为原来的1.5倍
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2绿色正方形
	glPopMatrix(); //从堆栈栈顶弹出一个矩阵为当前矩阵
	glTranslatef(-2.0, -3.0, 0.0); //向左移动2单位，向下移动3单位
	glScalef(0.5, 1.5, 1.0); //Z方向保持不变，X方向缩小为原来的0.5倍，Y方向放大为原来的1.5倍
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //绘制边长为2蓝色正方形
	glFlush();
}
void main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
	glutInitWindowPosition(0, 0);
	glutInitWindowSize(600, 600);
	glutCreateWindow("Scale函数示例");
	init();
	glutDisplayFunc(myDraw1);
	glutMainLoop();
}

图形：

4. 菱形旋转变换

#include <GL/glut.h>
void init(void)
{
	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0); //指定清除颜色
	//初始化视景体
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
//绘制中心在原点的菱形
void drawDiamond(void)
{
	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向
	glVertex2f(2.0f, -1.0f);//下点
	glVertex2f(4.0f, 0.0f);//右点
	glVertex2f(2.0f, 1.0f);//上点
	glVertex2f(-0.0f, 0.0f);//左点
	glEnd();
}
void wrrDraw(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前菱形设为单位菱形
	glRotatef(90, 0.0, 0.0, 1.0); //逆时针旋转90角度
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawDiamond(); //绘制红色菱形
	glRotatef(-120, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转120角度
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawDiamond(); //绘制蓝色菱形
	glRotatef(-120, 0.0, 0.0, 1.0); //顺时针旋转120角度
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawDiamond(); //绘制绿色菱形
	glFlush();
}
void main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
	glutInitWindowPosition(0, 0);
	glutInitWindowSize(600, 600);
	glutCreateWindow("菱形函数的绘制");
	init();
	glutDisplayFunc(wrrDraw);
	glutMainLoop();
}

图形：

5. 综合实验

#include <GL/glut.h>
void init(void)
{
	glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);
	gluOrtho2D(-5.0, 5.0, -5.0, 5.0); //设置显示的范围是X:-5.0~5.0, Y:-5.0~5.0
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
void drawSquare(void) //绘制中心在原点，边长为2的正方形
{
	glBegin(GL_POLYGON); //顶点指定需要按逆时针方向
	glVertex2f(-1.0f, -1.0f);//左下点
	glVertex2f(1.0f, -1.0f);//右下点
	glVertex2f(1.0f, 1.0f);//右上点
	glVertex2f(-1.0f, 1.0f);//左上点
	glEnd();
}
void myDraw(void)
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清空
	glLoadIdentity(); //将当前矩阵设为单位矩阵
	glPushMatrix();
	glTranslatef(0.0f, 2.0f, 0.0f);
	glScalef(3.0, 0.5, 1.0);
	glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
	drawSquare(); //上面红色矩形
	glPopMatrix();
	glPushMatrix();
	glTranslatef(-3.0, 0.0, 0.0);
	glPushMatrix();
	glRotatef(45.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);
	drawSquare(); //中间左菱形
	glPopMatrix();
	glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0);
	glPushMatrix();
	glRotatef(45.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	glColor3f(0.0, 0.7, 0.0);
	drawSquare(); //中间中菱形
	glPopMatrix();
	glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0);
	glPushMatrix();
	glRotatef(45.0, 0.0, 0.0, 1.0);
	glColor3f(0.0, 0.4, 0.0);
	drawSquare(); //中间右菱形
	glPopMatrix();
	glPopMatrix();
	glTranslatef(0.0, -3.0, 0.0);
	glScalef(4.0, 1.5, 1.0);
	glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
	drawSquare(); //下面蓝色矩形
	glFlush();
}
void main(int argc, char** argv)
{
	glutInit(&argc, argv);
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
	glutInitWindowPosition(0, 0);
	glutInitWindowSize(600, 600);
	glutCreateWindow("几何变换函数综合示例");
	init();
	glutDisplayFunc(myDraw);
	glutMainLoop();
}