glPushMatrix()和glPopmatirx()

article/2025/10/28 19:03:41

OpenGL有三个矩阵堆栈,分别是GL_MODELVIEW(模型视图矩阵堆栈)、GL_PROJECTION(投影矩阵堆栈)、GL_TEXTURE(纹理矩阵堆栈),用法和普通堆栈一样;

这里我们只讲模型视图矩阵堆栈,OpenGL提供了相应的接口:glPushMatirx()和glPopMatrix()。

这个模型视图矩阵堆栈是干嘛用的呢?我们在三维空间中绘制模型,大部分时候需要对模型进行移动、旋转、缩放操作,其实OpenGL移动的不是模型,而是坐标系(效果是一样的啦,就比如你坐在车上,跟你并排的还有一辆车,都是静止不动的,这时候你倒车的效果和旁边那辆车前进的效果是不是一样的)。但是,但空间中有多个模型的时候,这个时候,问题来了,我们怎么确定每个模型都绘制在预期的位置呢?

比如,我们想要绘制太阳系,中间是太阳,静止不动,地球围绕太阳旋转,月亮围绕地球旋转,如下图所示的情景:


我们首先将坐标系移动到太阳的位置,绘制太阳,再将坐标系移动到地球的位置,绘制地球,然后将坐标系移动到月亮的位置,绘制月亮;如果还有金星、木星、火星呢,他们也都是以太阳为中心旋转,这样子,我们可以绘制完月亮之后再将坐标系回退到绘制地球的时候的坐标系,移动相应的位置,绘制金星,然后再回退或者移动新位置绘制木星。。。。。。这样的操作不但麻烦,而且容易出错(麻烦的东西都比较容易出错,所以要简洁),那怎么办最好呢,其实就是绘制地球、金星、木星、火星等的时候以太阳为坐标原点,在绘制地球之前先把当前的模型视图矩阵压入堆栈中保存下来(glPushMatirx),这样你在进行变换就不会影响到堆栈中的矩阵,这个时候将坐标系移动到地球的位置绘制地球,绘制完成之后将模型视图矩阵堆栈中的栈顶矩阵(就是我们刚才保存的矩阵)弹出(glPopMatrix),恢复原来的坐标系,再压入堆栈,绘制金星,再弹出。。。。。。

可以使用嵌套,即:

绘制太阳

压栈

(栈顶矩阵为太阳对应的模型视图矩阵)

移动坐标系到地球位置

绘制地球

压栈(这里就嵌套了)

(栈顶矩阵为地球地球对应的模型视图矩阵)

移动坐标系到月亮的位置

绘制月亮

压栈(嵌套又见嵌套)

(栈顶局长为月亮对应的模型视图矩阵)

移动坐标系到月亮的月亮(虚构)的位置

绘制月亮的月亮

出栈

(栈顶矩阵恢复为地球地球对应的模型视图矩阵,这时可以绘制第二个月亮了)

出栈

(栈顶矩阵恢复为太阳对应的模型视图矩阵,这时可以绘制金星、木星、火星等等了)

出栈

(栈顶为最初的模型视图矩阵,这时可以绘制太阳2,太阳3.。。。。。。太阳9,后羿射日前)

具体代码为(代码只实现了绘制两个月亮,也是嵌套,没有那么多,原理是一样的)

// Called to draw scene
void RenderScene(void){// Earth and Moon angle of revolutionstatic float fMoonRot = 0.0f;static float fEarthRot = 0.0f;// Clear the window with current clearing colorglClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);// Save the matrix state and do the rotationsglMatrixMode(GL_MODELVIEW);glPushMatrix();// Translate the whole scene out and into view	glTranslatef(0.0f, 0.0f, -300.0f);	// Set material color, Red// SunglDisable(GL_LIGHTING);glColor3ub(255, 255, 0);glutSolidSphere(15.0f, 30, 17);glEnable(GL_LIGHTING);// Move the light after we draw the sun!glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);// Rotate coordinate systemglRotatef(fEarthRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);// Draw the EarthglColor3ub(0,0,255);glTranslatef(105.0f,0.0f,0.0f);glutSolidSphere(15.0f, 30, 17);glPushMatrix();// Rotate from Earth based coordinates and draw MoonglColor3ub(200,200,200);glRotatef(fMoonRot,0.0f, 1.0f, 0.0f);glTranslatef(30.0f, 0.0f, 0.0f);fMoonRot+= 15.0f;if(fMoonRot > 360.0f)fMoonRot = 0.0f;glutSolidSphere(6.0f, 30, 17);glPopMatrix();glColor3ub(100, 250, 0);glRotatef(fMoonRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);glTranslatef(0.0f, 20.0f, 0.0f);glutSolidSphere(6.0f, 30, 17);// Restore the matrix stateglPopMatrix();	// Modelview matrix// Step earth orbit 5 degreesfEarthRot += 5.0f;if(fEarthRot > 360.0f)fEarthRot = 0.0f;// Show the imageglutSwapBuffers();
}
实现效果图:

不过需要注意的是,模型视图矩阵堆栈最大为32个,Windows平台,有数量限制,超出的话将会报错。




http://chatgpt.dhexx.cn/article/RuqaaEGl.shtml

相关文章

OpenGL:glPushMatrix();和glPopMatrix();的作用及其原理分析

今天做到一道题,大致就是问glPushMatrix();和glPopMatrix();存在会对图形绘制造成什么影响,为了能够清晰的反应到底会存在什么影响,我特地写了两行代码: 代码①: void draw1() {//glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //注…

OpenGL的glPushMatrix和glPopMatrix矩阵栈顶操作函数

在之前的博客中,我就说过后面会详细讲解这两个函数。今天让我们来认识下它们(glPushMatrix和glPopMatrix函数)。 OpenGL中图形绘制后,往往需要一系列的变换来达到用户的目的,而这种变换实现的原理是又通过矩阵进行操作…

SurfaceView、GLSurfaceView、SurfaceTexture、TextureView、SurfaceHolder、Surface

SurfaceView、GLSurfaceViewe\SurfaceTexture、TextureView、SurfaceHolder、Surface 一、简介 SurfaceTexture: SurfaceTexture是从Android3.0(API 11)加入的一个新类。这个类跟SurfaceView很像,可以从video decode里面获取图像流&#xff…

android之通过SurfaceView以及SurfaceHolder进行视频播放

使用AudioView进行视频播放的时候,是不是很不爽,千篇一律的模式,恶心吧。这里,我们可以通过一些方式对MediaPlayer进行包装。而所用到的正是SurfaceView以及SurfaceHolder。 最终效果图: 我们提供了四个按钮&#xff…

ANativeWindow 和 Surface

Android播放视频从解码到显示实质也是BufferQueue的生产消费的过程,如下图所示: 其中生产者是Surface,消费者是SurfaceFlinger。 本文主要针对Surface进行分析,理清ANativeWindow 和 Surface之间的关系。 ANativeWindow的定义如…

Android之Surface 与 SurfaceFlinger关系

通过前面的知识我们知道了,Android 系统从按下开机键到桌面,从桌面点击 App 图标到 Activity 显示的过程。但是 Activity 是怎么显示在屏幕上的呢?下面我们就来讨论下这一过程。 SurfaceFlinger 启动过程 SurfaceFlinger 进程是由 init 进程…

SurfaceView、SurfaceHolder与Surface

相关文章 SurfaceView、SurfaceHolder与SurfaceTextureView、SurfaceTexture与Surface 按照官方文档的说法,SurfaceView继承自View,并提供了一个独立的绘图层,你可以完全控制这个绘图层,比如说设定它的大小,所以Surf…

surfaceView、surface和sufaceHolder的关系

surfaceView、surface和sufaceHolder的关系 1.SurfaceView与Surface的联系2.SurfaceView3.Surface4.SurfaceHolder 1.SurfaceView与Surface的联系 简单来说,Surface是管理显示内容的数据(implementsParcelable),包括存储于数据的…

线程天敌TerminateThread与SuspendThread http://blog.csdn.net/magictong/article/details/6304439

线程天敌TerminateThread与SuspendThread 标签: thread null delete dll c user 2011-04-06 13:22 10295人阅读 评论(1) 收藏 举报 分类: C Win32(93) 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得…

511遇见易语言API模块线程挂起(SuspendThread)

线程挂起用到的API是SuspendThread 511遇见易语言模块API教程 API 暂停指定的线程 函数功能: 挂起线程。 参数: 第1个参数: HANDLE hThread 线程句柄。 返回值: 成功:线程的前一个挂起数。 失败:-1。 …

面向对象设计6大原则

概览 单一职责 1、单一职责 Single Responsibility Principle,简称是SRP。SRP的英文定义是: There should never be more than one reason for a class to change. 翻译过来的意思是: 应该有且仅有一个原因引起类的变更。 或许我们可以…

带你了解面向对象的设计原则

##一 摘要 今天晚上给大家介绍一下面向对象的设计原则,为什么要介绍这个呢,原因很简单,大家平时所接触的语言,无论是object-C,C,JavaScrpt,C#等都是属于面向对象语言,既然是面向对象设计语言,那么就有必要去了解一下面向对象的设计原则.那么面向对象的设计原则有哪些呢?今天来…

面向对象七大设计原则

面向对象设计的七大原则 前言 在软件开发中,为了提高软件系统的可维护性和可复用性,增加软件的可扩展性和灵活性,我们能要尽量根据 7 条原则来开发程序,从而提高软件开发效率、节约软件开发成本和维护成本。 面向对象设计原则概…

软件设计与体系——面向对象设计的原则

一:前言 用一道题熟悉OO设计与编程:给定一个4位数(数字不完全相同),这4个数字可以得到最大4位数和最小4位数,算它们的差,不是6174则重复上述过程,最终会得到6174,验证这…

面向对象设计七大原则

面向对象设计七大原则 1) 开-闭原则 (Open Closed Principle,OCP)定义开闭原则的作用实现方法例子其它例子代码 2) 里氏代换原则(Liskov Substitutiion Principle,LSP)定义作用实现方法例子 3) 依赖倒置原则…

面向对象设计六大原则

6大原则如下: 1)单一职责原则,一个合理的类,应该仅有一个引起它变化的原因,即单一职责,就是设计的这个类功能应该只有一个; 优点:消除耦合,减小因需求变化引起代码僵化。 2) 开-闭原则,讲的是设计要对扩展…

设计模式(三)——面向对象设计原则

设计模式需要遵循基本的软件设计原则。可维护性(Maintainability)和可复用性(Reusability)是衡量软件质量的重要的两个属性: 可维护性:软件能够被理解、改正、适应及扩展的难易程度可复用性:软件能够被复用的难易程度面向对象设计的原则是支持可维护性复用,一方面需要实…

程序员必备的七大面向对象设计原则(一)

花絮 每天都在和面向对象打交道,但是我们在应用面向对象的时候感觉自己的面向对象技术应用的很合理?理解的很到位?应用的很到位?用的时候恰到好处?用的是否符合软件的发展趋势? 上面很多一连串的问题&#…

面向对象设计原则之开闭原则

开闭原则是面向对象的可复用设计的第一块基石,它是最重要的面向对象设计原则。开闭原则由Bertrand Meyer于1988年提出,其定义如下: 开闭原则(Open-Closed Principle, OCP):一个软件实体应当对扩展开放,对修改关闭。即…